Présentation

Article

1 - CONTEXTE

2 - DÉTERMINATION DU GPC

3 - ÉTUDE DES MÉCANISMES RÉACTIONNELS

4 - ANALYSE DES PROPRIÉTÉS PHYSICO-CHIMIQUES DE LA COUCHE ÉLABORÉE

5 - SIGLES

Article de référence | Réf : RE263 v1

Détermination du GPC
Apport de la caractérisation in situ dans les procédés ALD

Auteur(s) : Jean-Luc DESCHANVRES, Carmen JIMENEZ

Date de publication : 10 oct. 2016

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

Pour affiner la compréhension et le contrôle des mécanismes de croissance qui gouvernent le processus de dépôt ALD, les techniques de caractérisation in situ constituent des voies d’investigation de premier ordre. Dans cet article, les différentes techniques utilisées seront présentées en fonction de l’information apportée pour la connaissance du procédé de dépôt ALD : en premier lieu, pour la détermination de la fenêtre de dépôt ALD, puis pour la détermination des mécanismes réactionnels, et enfin pour la corrélation avec les propriétés des films élaborés.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Input of In situ characterisation in atomic layer deposition (ALD) processes.

In situ characterisation is the main research approach to improving our understanding and control of the growth mechanisms governing atomic layer deposition (ALD) processes. In this article, the in situ techniques will be presented as a function of the information they can provide about the ALD deposition: first, determination of the ALD window, then reactional mechanisms, and finally correlation of deposition parameters and physical properties of grown films.

Auteur(s)

  • Jean-Luc DESCHANVRES : Chargé de Recherche CNRS - Affiliation Laboratoire des Matériaux et du Génie Physique (LMGP) - Université Grenoble Alpes, LMGP, F-38000 Grenoble, France ; CNRS, LMGP, F-38000 Grenoble, FRANCE.

  • Carmen JIMENEZ : Ingénieur de Recherche CNRS - Affiliation Laboratoire des Matériaux et du Génie Physique (LMGP) - Université Grenoble Alpes, LMGP, F-38000 Grenoble, France ; CNRS, LMGP, F-38000 Grenoble, FRANCE.

INTRODUCTION

Points clés

Domaine : Innovation,

Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité Technologies impliquées : Atomic Layer Deposition (ALD)

Domaines d’application : Microélectronique, énergie, OLED, santé,

Principaux acteurs français :

Pôles de compétitivité : Minalogic, Tenerrdis

Centres de compétence : OMNT ( https://www.omnt.fr/fr/)

Industriels : Équipementier (Encapsulix, Annealsys, Picosun, Beneq)

Autres acteurs dans le monde :

Contact : [email protected] ; [email protected]

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

KEYWORDS

reaction mechanisms   |   atomic layer deposition   |   in situ characterization   |   quartz crystal micro-balance

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-re263


Cet article fait partie de l’offre

Innovations technologiques

(176 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Version en anglais En anglais

2. Détermination du GPC

Comme expliqué dans l’article Principes Généraux de l’ALD [RE253], le procédé d’ALD se caractérise par un paramètre propre qui remplace la vitesse de croissance en nm/s ou µm/h utilisée dans d’autres procédés. Il s’agit de la croissance par cycle ou Growth per cycle (GPC). Ce paramètre ne peut pas être considéré comme une unité, car le cycle n’a pas une définition unique ni une unité connue, mais il permet de mettre en évidence la fenêtre de dépôt ALD et le caractère autolimitant du procédé. Pour la détermination du GPC in situ, en plus des techniques classiques déjà utilisées ex situ comme les mesures optiques que ce soit dans le domaine visible ou proche visible avec l’ellipsométrie ou que ce soit dans le domaine des RX avec la réflectométrie, il y a comme méthode très classique l’utilisation des microbalances à quartz. La mise en œuvre de chacune de ces techniques va être illustrée dans les paragraphes suivants.

2.1 Analyse par microbalance à quartz

La façon la plus directe de calculer le GPC d’un procédé ALD est de mesurer la masse déposée à chaque étape du cycle. La technique qui répond à cette approche est la microbalance à quartz (ou QCM pour Quartz Crystal Microbalance), largement utilisée dans les systèmes de dépôt physique comme la pulvérisation cathodique ou l’évaporation par effet Joule ou canon d’électron. Ce type de balance se base sur la variation de la résonance piézoélectrique d’un cristal de quartz lors d’un dépôt. La sensibilité est de quelques nanogrammes/cm². Pour une vision plus approfondie du modèle physique, il est possible de consulter les ouvrages dédiés explicitement à cette technique ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Innovations technologiques

(176 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Détermination du GPC
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - KNAPAS (K.), RITALA (M.) -   In Situ Studies on Reaction Mechanisms in Atomic Layer Deposition.  -  Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences, 38 : 3 167-202 (2013).

  • (2) -    -  Quartz Crystal Microbalance Theory and Calibration, Stanford Research Systems.

  • (3) - ELAM (J. W.), GRONER (M. D.), GEORGE (S. M.) -   Viscous flow reactor with quartz crystal microbalance for thin film growth by atomic layer deposition,  -  Rev. Sci. Instrum., Vol. 73, No. 8, 2981-2987 (2002).

  • (4) - ELAM (J. W.), PELLIN (M. J.) -   GaPO4 Sensors for Gravimetric Monitoring during Atomic Layer Deposition at High Temperatures,  -  Anal. Chem., 77 3531-3535 (2005).

  • (5) - ELAM (J.W.), GEORGE (S.M.) -   Growth of ZnO/Al2O3 alloy films using atomic layer deposition techniques,  -  Chem. Mater., 15 (2003) 1020-1028. DOI : 10.1021/cm020607.

  • ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Innovations technologiques

(176 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS