Атомно-слоевое осаждение палладия (Pd) с применением удаленного источника плазмы

Фотографии роста Pd пленки со сканирующего электронного микроскопа:

• а) с применением только газа - H₂ (верх);
• b) с применением газов O₂ и Н₂ (низ).

Применение кислорода позволяет получать сплошную пленку при меньшем количестве циклов. Выращивание наночастиц Pd также нашло свое применение (пленка выращивалась на покрытии Al₂O₃).

Применение кислорода позволяет получать пленки с гораздо меньшим содержанием углерода (нижний график). Процесс ALD состоящий только из двух шагов (шаг с напуском прекурсора + шаг с водородной плазмой) приводит к увеличению содержания углерода в пленке более чем на 10% (пленка выращивалась на покрытии Al₂O₃).

Содержание углерода и сопротивление пленки Pd при атомно-слоевом осаждении с использованием кислородной плазмы (красный) и без нее (синий).

Технологические особенности:

• Прекурсор: Pd(C₅HF₆O₂).
• 
• Температура при 3х шаговом процессе - 100°C

Результаты:

• О₂ содержащая плазма значительно снижает время образования зародышевого слоя;
• Скорость осаждения 0,3 А/мин --> 1,8 нм/час;
• Сопротивление ~ 24 мкОм см (равномерность +/-2%);
• Содержание углерода < 2% (XPS);
• Шероховатость для 30 нм пленки < 1.4 нм (RMS).

В системах OIPT процесс ALD может быть выполнен с использованием:

• только термического механизма;
• ассистирования озоном;
• ассистирования удаленной плазмой без изменения конфигурации оборудования.

Многошаговый процесс с использованием всех этих технологий может быть применен в случае необходимости.