La-FMD ALD Prekursur għal Prodotti tal-Futur Leading Edge Logic and Memory Products
Elementi ta 'art rari daħlu fil-manifattura ta' volum għoli għal apparat loġiku avvanzat mindu n-nodu 32 nm (IBM, Samsung u Globalfoundries - Chipworks 2010). Speċjalment għal Lanthanum (La) - l-eponimu tas-serje lantanid fit-tabella perjodika ġie implimentat bħala dopant fil-munzell tal-bieb tal-metall high-k. Ossidu tal-lantanu (La2O3, kostanti dielettrika ~ 27), per eżempju, ġie esplorat għal għoxrin sena bħala dielettriku ta 'gate high-k għas-sostituzzjoni ta' dijossidu tas-silikon konvenzjonali (SiO2) gate dielettriċi fit-transistors tal-ġenerazzjoni li jmiss fil-loġika kif ukoll fil-memorji dinamiċi ta 'aċċess każwali (DRAMs).
Segmentazzjoni tal-kliem kjavi tal-applikazzjonijiet tal-privattivi l-aħħar 20 sena għal Lanthanum u"Depożizzjoni ta' Saff Atomic" [Tfittxija ta' Patbase 15 ta' Novembru 2018]
Id-depożizzjoni ta 'saff atomiku hija l-aktar metodu promettenti għat-tkabbir ta' films ultra-rqaq ta 'dielettriċi tal-bieb ibbażati fuq La u għalhekk ilha taħt riċerka estensiva u preżentazzjoni ta' applikazzjonijiet għal privattivi fl-aħħar 20 sena. L-isforz ta 'R&D kien iffukat fuq oqsma relatati ma' applikazzjonijiet dielettriċi u high-k dielettriċi fl-industrija tas-semikondutturi (ara s-segmentazzjoni tal-keyword hawn fuq). It-tkabbir atomiku tal-film saff b'saff iffaċilitat minn reazzjonijiet tal-wiċċ li jillimitaw lilhom infushom f'ALD jipprovdi kontroll atomikament preċiż tal-ħxuna tal-film, uniformità tajba fuq sottostrat ta 'żona kbira, u konformità eċċellenti f'każ ta' strutturi ta 'proporzjon għoli bħal FinFETs moderni u kapaċitatur tal-memorja strutturi ta' pilastri tat-tip. Madankollu, biex taħdem bla difetti teħtieġ il-prekursuri ALD li għandhom proprjetajiet speċifiċi (LINK):
1. Volatili biżżejjed (mill-inqas ~ 0.1 Torr pressjoni tal-fwar tal-ekwilibriju f'temperatura li fiha ma jiddekomponux termalment).
2. Vaporizzazzjoni rapida u b'rata riproduċibbli (kundizzjonijiet li normalment jiġu sodisfatti għal prekursuri likwidi, iżda mhux għal solidi).
3. Mhux li jirreaġixxi waħdu jew li jiddekomponi fuq il-wiċċ jew fil-fażi tal-gass (għal reazzjonijiet tal-wiċċ li jispiċċaw waħedhom).
4. Reattiv ħafna mar-reattant ieħor imwaħħal qabel mal-wiċċ, li jirriżulta f'kinetika relattivament mgħaġġla u b'hekk aktar baxxi temperaturi ALD u ħinijiet taċ-ċiklu.
5. Prodotti sekondarji volatili li jistgħu jitnaddaf faċilment sabiex jippreparaw għan-nofs ċiklu sussegwenti.
6. Prodotti sekondarji mhux korrużivi biex jipprevjenu non-uniformitajiet minħabba l-inċiżjoni tal-film u l-korrużjoni tal-għodda.
Fl-2007, Intel Corporation inkorporat HfO2f'munzell dielettriċi high-k gate f'nodu tat-teknoloġija ta '45 nm. Madankollu, HfO pur2ibati minn problema ta 'saff ta' interface ta 'k baxx bis-Si, li tillimita valuri ta' ħxuna ta 'ossidu ekwivalenti (EOT) aktar baxxi. Jikkristallizza wkoll faċilment f'temperaturi baxxi sa ~500 grad. Għalhekk, dielettriċi amorfi bi stabbiltà termali għolja għadhom imfittxija għall-ebda difetti intrinsiċi (eż. konfini tal-qamħ), sakemm xorta joffru l-vantaġġi ta 'HfO2, bħal kostanti dielettrika għolja, band-gap wiesgħa, u kurrent baxx ta 'tnixxija. Ossidi ternarji bbażati fuq il-lantanu, bħal scandate tal-lantanu (LaScO3) u l-ossidu tal-lantanu lutetium (LaLuO3), iddepożitat minn proċess ALD li jinvolvi prekursuri tal-amidinate tal-metall allegatament juru proprjetajiet strutturali u elettriċi mixtieqa. Fil-fatt LaLuO3huwa potenzjalment l-aħjar fażi amorfu gate dielettriċi b'kostanti dielettriċi k ~ 32. Ma jifformax saffi interfaċjali low-k b'Si li jippermetti valuri effettivi ta 'ħxuna ta' ossidu (EOT) < 1 nm b'kurrent ta 'tnixxija baxx b'mod sinifikanti. Fattur ieħor li jikkontribwixxi għall-kurrent ta 'tnixxija baxx madwar ALD kiber LaLuO irqiq3dielettriku tal-bieb huwa l-band-offset kbir (2.1 eV) fir-rigward tas-Si; il-konduzzjoni simetrika u l-offsets tal-faxxa ta 'valenza jirriżultaw f'kurrenti ta' tnixxija ugwali f'NMOSFETs immexxija mill-elettroni u PMOSFETs misjuqa minn toqba. Jibqa amorfu u ma jifformax ligi b'Si jew Ge wara anneals ta' attivazzjoni tas-sors/drenaġġ rispettivi.
Bħala eżempju reċenti ħafna ta 'applikazzjoni attwali ta' proporzjon ta 'aspett għoli fuq wejfers ta' 300 mm li jeħtieġu l-karatteristiċi kollha tal-prekursur ALD deskritti hawn fuq (1 sa 6) nistgħu naraw id-dokument li l-Imec ippreżenta f'din il-konferenza famuża tal-IEDM, dwar l-użu ta 'saff LaSiOx bħala dipol imdaħħal fil-munzell HKMG. Imec irnexxielu jimmonta l-modulu FinFET komplet ta 'quddiem fuq quċċata ta' modulu FinFET tas-silikon bl-ingrossa "standard" li juri wkoll irfinar tajjeb tal-vultaġġ tal-limitu, affidabilità u prestazzjoni f'temperatura baxxa. Preżumibbilment ġie depożitat bi proċess ALD peress li se jkollu jiksi b'mod konformi x-xewk u jiżgura kontroll preċiż tal-ħxuna u uniformità: IEDM2018 Paper #7.1, "L-Ewwel Dimostrazzjoni ta' FinFETs Stacked 3D f'45nm Fin Pitch u 110nm Gate Pitch Technology fuq Wafers ta '300mm," A. Vandooren et al, Imec.
Bħal f'dan il-każ u ħafna aktar, il-kwalifiki stretti għall-prekursuri ALD ipoġġuhom fil-kategorija ta 'kimiċi ta' speċjalità ta 'kwalità għolja - il-prestazzjoni jew il-funzjoni materjali speċifiċi jew molekuli ta' l-għażla. Il-proprjetajiet tal-film depożitati huma influwenzati ħafna mill-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi ta 'molekula waħda jew taħlita fformulata ta' molekuli kif ukoll il-kompożizzjoni kimika tagħha. Għalhekk, tpoġġi ħafna pressjoni fuq il-manifattur u l-fornitur tal-kimiċi ta 'speċjalità ta' purità għolja f'termini ta 'kwalità, purità, proċeduri ta' dokumentazzjoni, servizz tal-konsumatur eċċ.
Tris(N,N'-di-i-propylformamidinato)lanthanum(III), (99.999+%-La) La-FMD huwa wieħed mill-prekursuri tal-metall amidinate prodott għal La ALD. Il-materjal huwa trab abjad għal offwajt. Il-formula kimika u l-piż molekulari ta 'La-FMD huma C21H45LaN6u 520.53, rispettivament. Rohm and Haas Electronic Materials LLC (li sussegwentement Dow Chemical) jirrapporta La-FMD bħala l-aktar prekursur volatili La magħruf s'issa. Il-pressjoni tal-fwar f'temperatura partikolari mogħtija minn La-FMD hija ogħla minn dik minn La(Cp)3u La(thd)3. Barra minn hekk, Roy G. Gordon mill-Università ta 'Harvard jirrapporta li l-prekursuri amidinate huma termalment aktar stabbli mill-kontropartijiet amide tagħhom minħabba l-ligand amidinate kelanti u n-nuqqas ta' bond MC. La amidinates huma reattivi ħafna b'rabtiet Si-H li jagħtu ħin ta 'saturazzjoni tal-wiċċ ħafna iżgħar u min-naħa tagħhom awto-terminazzjoni rapida ta' nofs reazzjoni ALD; b'hekk jitqassar il-ħin taċ-ċiklu ALD. Ukoll, kopertura tal-wiċċ eċċellenti hija pprovduta minn prekursuri ta 'La amidinate fuq Si terminat bl-Idroġenu.
Oriġini minn: https://www.strem.com/catalog/product_blog/160/1/strem_offerti_ġodda_la-fmd{{ 7}}ald_prekursur_għal_ġejjieni_l-ewwel_loġika_loġika_u{{15} }prodotti tal-memorja_