A deposição de camadas atómicas (ALD) é uma técnica altamente precisa e controlada utilizada para depositar películas ultra-finas em processos de semicondutores. Este método envolve reacções de superfície sequenciais e auto-limitadas que permitem um controlo ao nível atómico da espessura da película e uma excelente conformidade. A ALD é particularmente vantajosa para aplicações que exigem elevada precisão e uniformidade, como no fabrico de dispositivos CMOS avançados.
Explicação pormenorizada:
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Mecanismo do processo:
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O ALD funciona através da introdução sequencial de dois ou mais gases precursores numa câmara de reação. Cada precursor reage com o substrato ou com a camada previamente depositada, formando uma monocamada quimisorvida. Esta reação é auto-limitada, o que significa que, quando a superfície está totalmente saturada com as espécies quimisorvidas, a reação pára naturalmente. Após cada exposição do precursor, a câmara é purgada para remover o excesso de precursor e os subprodutos da reação antes de ser introduzido o precursor seguinte. Este ciclo é repetido até se atingir a espessura de película desejada.
- Vantagens na Engenharia de Semicondutores:Controlo da espessura:
- A ALD permite um controlo preciso da espessura das películas depositadas, o que é crucial para a miniaturização dos dispositivos electrónicos.Conformidade:
- As películas depositadas por ALD são altamente conformadas, o que significa que revestem uniformemente estruturas complexas e de elevado rácio de aspeto, o que é essencial para dispositivos semicondutores avançados.Uniformidade:
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A ALD proporciona uma excelente uniformidade em grandes áreas, o que é fundamental para o desempenho consistente dos circuitos integrados.Aplicações no fabrico de semicondutores:
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O ALD é amplamente utilizado na indústria de semicondutores, particularmente para o fabrico de transístores de alto desempenho de semicondutores de metal-óxido complementares (CMOS). É também utilizada no fabrico de outros componentes, tais como cabeças de gravação magnética, pilhas de portas MOSFET, condensadores DRAM e memórias ferroeléctricas não voláteis. A capacidade da ALD para modificar as propriedades da superfície também alarga a sua utilização a dispositivos biomédicos.
Desafios:
