原子層堆積

ALDプロセスの1つの反応サイクルの模式図。トリメチルアルミニウム（TMA）-水プロセスを例に、薄い酸化アルミニウム膜を作製する（簡略化）。ここでは、開始表面には反応サイトとして水酸基（OH基）が含まれている。ステップ1はTMAの反応、ステップ2はパージまたは排気ステップ、ステップ3は水の反応、ステップ4はパージまたは排気ステップである。[ 1 ]

原子層堆積法（ALD）は、気相化学プロセスを連続的に用いる薄膜堆積技術であり、化学蒸着法（ CVD）のサブクラスです。ALD反応の大部分は、前駆体（または「反応物」）と呼ばれる2種類の化学物質を使用します。これらの前駆体は、材料の表面と1つずつ、連続的かつ自己制御的に反応します。薄膜は、別々の前駆体に繰り返しさらされることで、ゆっくりと堆積されます。ALDは半導体デバイスの製造における重要なプロセスであり、ナノ材料を合成するためのツールセットの一部です。

導入

原子層堆積法では、基板の表面を交互にガス種（通常は前駆体または反応物と呼ばれる）にさらすことで、基板上に膜を成長させます。化学気相堆積法とは対照的に、前駆体はリアクター内に同時に存在することはなく、一連の連続した重複しないパルスとして挿入されます。これらのパルスのそれぞれにおいて、前駆体分子は自己制限的に表面と反応するため、表面上の利用可能なサイトがすべて消費されると反応は終了します。したがって、すべての前駆体に1回さらされた後に表面に堆積する材料の最大量（いわゆるALDサイクル）は、前駆体と表面の相互作用の性質によって決まります。[ 2 ] [ 3 ]サイクル数を変えることで、任意の複雑で大きな基板上に材料を均一かつ高精度に成長させることができます。

ALDによって合成された材料の概要と、そのプロセスを説明した1つ以上の出版物[ 4 ]

ALDは、膜厚と組成を原子レベルで制御することで、極めて薄いコンフォーマルな膜を作製できる大きな可能性を秘めた堆積法である。近年の関心の高まりの主な要因は、ムーアの法則に従ってマイクロエレクトロニクスデバイスのスケールダウンにおいてALDが期待されていることである。ALDは活発な研究分野であり、科学文献には数百もの異なるプロセスが発表されているが[ 2 ] [ 3 ] [ 5 ]、その一部は理想的なALDプロセスとは異なる挙動を示す。[ 5 ]現在、Puurunen、 [ 6 ] Miikkulainen et al.、[ 5 ] Knoops et al.、[ 7 ] Mackus & Schneider et al.の研究を含む、発表されたALDプロセスの概要を示す包括的なレビュー論文が複数ある。[ 8 ] ALDプロセスのインタラクティブなコミュニティ主導のデータベースもオンラインで利用可能であり、[ 4 ]注釈付き周期表の形式で最新の概要を生成します。

原子層堆積法（ALD）の姉妹技術である分子層堆積法（MLD）は、有機前駆体を用いてポリマーを堆積します。ALD/MLD技術を組み合わせることで、様々な用途において、高いコンフォーマル性と純度を備えたハイブリッド膜を作製することが可能です。

ALDに関連するもう一つの技術は、シーケンシャル・インフィルトレーション・シンセシス（SIS）です。これは、前駆体蒸気を交互に照射することでポリマーに浸透・改質する技術です。SISは、気相浸透（VPI）やシーケンシャル・ベイパー・インフィルトレーション（SVI）とも呼ばれます。

歴史

1960年代

1960年代、スタニスラフ・コルツォフは、ヴァレンティン・アレスコフスキーらとともに、ソ連のレニングラード工科大学（LTI）でALDの原理を実験的に開発しました。[ 9 ]その目的は、アレスコフスキーが1952年の学位論文で提唱した「枠組み仮説」の理論的考察を実験的に構築することでした。 [ 9 ]実験は金属塩化物と水と多孔質シリカの反応から始まり、すぐに他の基板材料や平面薄膜にも広がりました。[ 9 ]アレスコフスキーとコルツォフは1965年に共同でこの新しい技術を「分子層化」と名付けました。[ 9 ]分子層化の原理は1971年にコルツォフの博士論文（「教授論文」）にまとめられました。[ 9 ]分子層化の研究活動は、基礎化学研究から多孔質触媒、吸着剤、充填剤、マイクロエレクトロニクスなどへの応用研究まで、幅広い範囲に及びました。[ 9 ] [ 10 ]

1974年、フィンランドのInstrumentarium Oyで薄膜エレクトロルミネッセンスディスプレイ（TFEL）の開発を開始した際、Tuomo Suntolaは先進的な薄膜技術としてALDを考案した。[ 11 ] [ 12 ] Suntolaは、ギリシャ語で「エピタキシー」（配置）を意味することから、これを原子層エピタキシー（ALE）と名付けた。 [ 11 ] [ 12 ]最初の実験は、ZnSを成長させるために元素ZnとSで行われた。[ 11 ] [ 12 ]薄膜成長手段としてのALEは、20カ国以上で国際特許を取得している。[ 11 ] Suntolaと同僚が高真空反応炉から不活性ガス反応炉に切り替えたことで、ALEプロセスの実行に金属塩化物、硫化水素、水蒸気などの複合反応物を使用できるようになり、画期的な進歩が起こった。 [ 11 ] [ 13 ]この技術は 1980 年の SID 会議で初めて公開されました。[ 11 ]発表された TFEL ディスプレイのプロトタイプは、2 つの酸化アルミニウム誘電体層の間に ZnS 層があり、すべて ZnCl 2 + H 2 S と AlCl 3 + H 2 O を反応物として使用して ALE プロセスで製造されたものでした。 ALE-EL ディスプレイの最初の大規模な概念実証は、1983 年にヘルシンキ・ヴァンター空港に設置されたフライト情報ボードでした。 [ 11 ] TFEL フラット パネル ディスプレイの生産は、1980 年代半ばに Lohja Oy の Olarinluoma 工場で開始されました。[ 11 ] ALE に関する学術研究は、1970 年代にタンペレ工科大学(Suntola が電子物理学の講義を行っていた) で、1980 年代にヘルシンキ工科大学で開始されました。[ 11 ] 1990年代まで、TFELディスプレイの製造はALEの唯一の産業用途であった。1987年、サントラはフィンランド国営石油会社ネステがその目的のために設立したマイクロケミストリー社で、太陽光発電装置や不均一触媒などの新しい用途に向けたALE技術の開発を開始した。Oy。1990年代には、マイクロケミストリーにおけるALE開発は、半導体用途とシリコンウェーハ処理に適したALEリアクターに向けられました。1999年、Microchemistry Ltd.とALD技術は、半導体製造装置の大手サプライヤーであるオランダのASM Internationalに売却され、Microchemistry Ltd.は、ASMのフィンランドにおける子会社としてASM Microchemistry Oyとなりました。Microchemistry Ltd/ASM Microchemistry Ltdは、1990年代に唯一の商用ALDリアクター製造業者でした。2000年代初頭、フィンランドにおけるALDリアクターに関する専門知識により、Beneq OyとPicosun Oyという2つの新しい製造業者が設立されました。後者は、1975年以来のSuntolaの親しい同僚であるSven Lindforsによって設立されました。リアクター製造業者の数は急速に増加し、ALDはムーアの法則継続を可能にする技術となり、半導体用途がALD技術の産業的ブレークスルーとなりました。[ 11 ] 2004年に、トゥオモ・スントラは半導体用途のALD技術の開発により欧州SEMI賞を受賞しました[ 11 ] 。また、2018年にはミレニアム技術賞を受賞しました[ 14 ]。

MLとALEの開発者は、1990年にフィンランドのエスポーで開催された第1回原子層エピタキシーに関する国際会議「ALE-1」で会合しました。[ 11 ] [ 9 ]分子層化研究の範囲を明らかにする試みは、2005年の科学的なALDレビュー記事[ 3 ]とその後のVPHA関連の出版物で行われました。[ 15 ] [ 9 ] [ 16 ]

「原子層堆積（ATD）」という名称は、フィンランドのエスポーで開催されたALE-1会議において、ヘルシンキ大学教授のマルク・レスケラ氏によってCVDに類似したALEの代替として初めて文書で提案されたようです。この名称が一般に受け入れられるまでには、アメリカ真空学会によるALDに関する国際会議シリーズの開催から約10年かかりました。[ 17 ]

2000年代

2000年、マイクロンテクノロジー社のグルテジ・シン・サンドゥ氏とチュン・T・ドアン氏は、DRAMメモリデバイス向けに原子層堆積法による高誘電率膜の開発を開始しました。これは、90nmノードのDRAMを皮切りに、半導体メモリのコスト効率の高い実装を推進しました。[ 18 ] [ 19 ]インテル社は、45nm CMOSテクノロジー向けにALD法を用いて高誘電率ゲート絶縁膜を堆積したと発表しました。[ 20 ]

ALDは、原子層エピタキシー（ALE、フィンランド）と分子層形成（ML、ソビエト連邦）という2つの独立した発見に基づいて開発されました。[ 15 ]初期の歴史を明らかにするために、ALDの歴史に関する仮想プロジェクト（VPHA）が2013年夏に設立されました。[ 21 ]その結果、 ALEとMLという名前でALDの歴史的発展をレビューしたいくつかの出版物が発表されました。[ 15 ] [ 11 ] [ 9 ] [ 16 ]

2009年に、多重パルス浸透（MPI）（後に気相浸透（VPI）、連続蒸気浸透（SVI）、または連続浸透合成（SIS）と呼ばれる）がマックスプランク微細構造物理学研究所の研究者によって初めて報告され、ALD由来の技術ファミリーに追加されました。[ 22 ] [ 23 ]

表面反応メカニズム

典型的なALDプロセスでは、基板は2つの反応物AとBに、重なり合うことなく順次曝露されます。化学気相成長（CVD）などの他の技術では薄膜の成長が定常的に進行しますが、ALDでは各反応物は表面と自己制限的に反応します。つまり、反応物分子は表面上の限られた数の反応サイトとのみ反応します。反応器内のこれらのサイトがすべて消費されると、成長は停止します。残りの反応物分子は洗い流され、その後に反応物Bが反応器に投入されます。AとBを交互に曝露することで、薄膜が堆積されます。このプロセスは横の図に示されています。したがって、ALDプロセスを説明する際には、各前駆体について、ドーズ時間（表面が前駆体に曝露されている時間）とパージ時間（ドーズとドーズの間に前駆体がチャンバー内を真空状態にするための時間）の両方を参照します。バイナリALDプロセスにおけるドーズ-パージ-ドーズ-パージのシーケンスがALDサイクルを構成します。また、成長速度の概念を使用するのではなく、ALDプロセスはサイクルごとの成長の観点から説明されます。[ 24 ]

ALDでは、各反応ステップにおいて十分な時間を確保し、完全な吸着密度を達成する必要があります。この状態になると、プロセスは飽和状態に達します。この時間は、前駆体圧力と吸着確率という2つの重要な要因に依存します。[ 25 ]したがって、単位表面積あたりの吸着速度は次のように表すことができます。

ここで、Rは吸着速度、Sは付着確率、Fは入射モル流束である。[ 26 ]しかし、ALDの重要な特徴は、Sが時間とともに変化することであり、表面と反応する分子が増えるにつれて、この付着確率は小さくなり、飽和に達するとゼロの値に達する。

反応機構の具体的な詳細は、個々のALDプロセスに大きく依存します。酸化物、金属、窒化物、硫化物、カルコゲニド、フッ化物などの材料を堆積させるプロセスは数百種類に上り、[ 5 ] ALDプロセスのメカニズム解明は活発な研究分野です。[ 27 ]以下に代表的な例をいくつか示します。

熱ALD

a) TMA反応、b) H 2 O反応中のAl 2 O 3 ALDの提案メカニズム

熱ALDでは、リガンド交換または燃焼型の表面反応のために室温（約20℃）から350℃の温度範囲が必要です。[ 28 ]これは表面反応によって起こるため、基板の形状（アスペクト比による）や反応器の設計に関係なく、正確な厚さ制御が可能です。[ 2 ]

トリメチルアルミニウム（TMA）と水からAl 2 O 3を合成する反応は、熱ALD法の最もよく知られた例の一つです。TMAに曝露されると、TMAは基板表面に解離吸着し、残留したTMAはチャンバー外に排出されます。TMAの解離吸着により、基板表面はAlCH 3で覆われます。その後、基板表面はH 2 O蒸気に曝露され、H 2 O蒸気が基板表面の-CH 3と反応してCH 4を副生成物として生成し、結果としてAl 2 O 3表面が水酸化されます。[ 2 ]

プラズマALD

プラズマ支援ALD（PA-ALD）では、プラズマ種の高い反応性により、膜質を損なうことなく堆積温度を下げることができます。また、より幅広い前駆体を使用できるため、熱ALDと比較してより幅広い材料を堆積できます。[ 2 ] PA-ALDは、堆積の均一性だけでなく、より高い厚さ制御も実現できます。[ 29 ]

空間ALD

時間的ALDでは、前駆物質と共反応物の個別の投与は、パージステップによって時間的に互いに分離されます。対照的に、空間ALD（s-ALD）では、これらのガスは異なる場所に供給されるため、空間的に分離されます。大気圧s-ALDでは、前駆物質と共反応物は連続的に供給され、ガス相反応を防ぐためにガスカーテンによって互いに分離されています。このようなガスカーテンは通常、窒素注入位置と排気位置で構成されています（図1を参照）。基板が異なるガスゾーンを通過すると、基板表面で自己制御反応が起こり、ALDプロセスが進行します。このプロセスは簡単に加速できるため、空間ALDの堆積速度は従来のALDよりもはるかに高くなります。例えば、Al 2 O 3のALDでは、堆積速度は100～300 nm/時から60 nm/分に増加します。[ 6 ]

空間ALDコンセプトの概略図

空間ALDはインラインであるため、大量生産ラインやロールツーロール生産に適しています。一般的に、s-ALDは、水分透過バリア、シリコン太陽電池のパッシベーション層、およびバッテリーの機能層を適用するために採用されてきました。空間ALDプロセスの化学的性質は、一般的な時間ALDプロセスに匹敵し、研究されてきた材料には、Al 2 O 3、（AlまたはGaドープ）ZnO、SiO 2、In 2 O 3、InZnO、LIPON、Zn（O、S）、SnO x、およびTiO xなどの無機金属酸化物がありますが、 PMG金属（Pt、Ir、Ru）も堆積できます。さらに、有機分子を無機原子と組み合わせて成長させることで、分子層堆積（MLD）が可能になります。プラズマまたはオゾン強化空間ALDが実証されており、これは一般的に必要な堆積温度を低下させます。

光アシストALD

このALD法では、紫外線を用いて基板上の表面反応を加速します。そのため、プラズマアシストALDと同様に反応温度を低下させることができます。プラズマアシストALDと比較すると活性化は弱いですが、照射波長、強度、タイミングを調整することで制御が容易になることが多いです。[ 2 ]

金属ALD

銅金属ALDは、配線材料としての銅の需要と、銅を熱堆積させる比較的容易な方法であることから、大きな注目を集めています。[ 30 ]銅は正の標準電気化学ポテンシャルを持ち[ 31 ]、第一遷移金属の中で最も還元されやすい金属です。そのため、水素ガスを共反応物として使用するものも含め、数多くのALDプロセスが開発されています。[ 30 ] [ 32 ]理想的には、表面粗さの低い連続膜を得るためには、銅金属ALDは100℃以下で行う必要があります。[ 33 ]高温では堆積した銅が凝集する可能性があるためです。[ 34 ]

一部の金属は、金属ハロゲン化物とシリコン前駆体（例えばSiH 4、Si 2 H 6）を反応物として用いたフルオロシラン脱離反応を介してALDによって成長させることができる。これらの反応は、安定なSi-F結合の形成により非常に発熱的である。 [ 27 ]フルオロシラン脱離によって堆積される金属には、タングステン[ 35 ]やモリブデン[ 36 ]などがある。例えば、WF 6とSi 2 H 6を反応物として用いたタングステン金属ALDの表面反応は次のように表される[ 35 ] [ 37 ] 。

WSiF 2 H* + WF 6 → WWF 5 * + SiF 3 H
WF 5 * + Si 2 H 6 → WSiF 2 H* + SiF 3 H + 2 H 2

全体的なALD反応は[ 27 ]

WF 6 + Si 2 H 6 → W + SiF 3 H + 2 H 2、∆H = –181 kcal

成長速度は、堆積温度（177～325℃）とSi2H6反応物の曝露量（約10⁻～10⁻L）に応じて4～7Å/サイクルの範囲で変化し、これらの要因がSi -H結合へのSi2H6の挿入に影響を与え、 [ 38 ] [ 39 ]タングステンALD成長に対するシリコンCVDの寄与につながる可能性がある。[ 27 ]

他の多くの金属の熱ALDは、その電気化学的ポテンシャルが非常に負であるため、困難（または現時点では不可能）である。最近、新しい強力な還元剤の応用により、いくつかの電気陽性金属に対する低温熱ALDプロセスが初めて報告された。クロム金属は、クロムアルコキシド前駆体とBH 3 (NHMe 2 )を用いて堆積された。[ 40 ]チタン金属とスズ金属は、それぞれの金属塩化物（MCl 4、M = Ti、Sn）とビス（トリメチルシリル）六員環化合物から成長した。[ 41 ] [ 42 ]アルミニウム金属は、アルミニウム二水素化物前駆体とAlCl 3を用いて堆積された。[ 43 ]

触媒SiO 2 ALD

触媒の使用は、信頼性の高い SiO 2 ALD 法を実現する上で極めて重要です。触媒がないと、SiO 2の形成につながる表面反応は一般に非常に遅く、非常に高い温度でのみ発生します。SiO 2 ALD の一般的な触媒には、NH 3またはピリジンなどのルイス塩基と SiO 2があります。これらのルイス塩基をテトラエトキシシラン(TEOS)などの他のシリコン前駆物質と結合させることで、ALD を開始することもできます。[ 27 ]水素結合は、ルイス塩基と SiOH* 表面種の間、または H 2 O ベースの反応物とルイス塩基の間で発生すると考えられています。ルイス塩基の水素が SiOOH* 表面種と結合すると、SiO-H 結合が効果的に弱まるため、酸素はより強力な求核剤になります。そのため、SiCl 4反応物中の電気陽性の Si 原子は、求核攻撃を受けやすくなります。同様に、ルイス塩基とH 2 O反応物との間の水素結合により、H 2 O中の電気陰性度Oは強力な求核剤となり、既存のSiCl*表面種中のSiを攻撃することができる。[ 44 ]ルイス塩基触媒の使用は、SiO 2 ALDではほぼ必須であり、ルイス塩基触媒がない場合、反応温度は325℃を超え、圧力は10 3 torrを超える必要がある。一般的に、SiO 2 ALDを実行するための最も好ましい温度は32℃であり、一般的な堆積速度は2成分反応シーケンスあたり1.35オングストロームである。SiO 2 ALDの2つの表面反応、全体的な反応、およびSiO 2 ALDにおけるルイス塩基触媒を示す模式図を以下に示す。

表面での主な反応:
SiOH* + SiCl 4 → SiOSiCl 3 * + HCl
SiCl* + H 2 O → SiOH* + HCl
全体的なALD反応:
SiCl 4 + 2H 2 O → SiO 2 + 4 HCl
a) SiCl 4反応およびb) H 2 O 反応中の SiO 2 ALDにおけるルイス塩基触媒の提案メカニズム
ALD反応メカニズム
ALDの種類温度範囲生存可能な基質反応物アプリケーション
触媒ALDルイス塩基触媒で32℃以上[ 27 ]金属酸化物 (すなわち、TiO 2、ZrO 2、SnO 2 ) [ 27 ]（金属）Cl 4、H 2 O [ 27 ]高誘電率層、保護層、反射防止層など[ 27 ]
Al 2 O 3 ALD30～300℃Al 2 O 3、金属酸化物[ 45 ](金属)Cl 4、H 2 O、Ti(OiPr) 4、(金属)(Et) 2 [ 27 ]誘電体層、絶縁層等、太陽電池表面のパッシベーション[ 45 ]
熱化学を用いた金属ALD175～400℃ [ 46 ]金属フッ化物、有機金属化合物、触媒金属[ 46 ]M(C 5 H 5 ) 2、(CH 3 C 5 H 4 )M(CH 3 ) 3、Cu(thd) 2、Pd(hfac) 2、Ni(acac) 2、H 2 [ 46 ]導電経路、触媒表面、MOSデバイス[ 46 ]
ポリマー上のALD25～100℃ [ 27 ]一般的なポリマー（ポリエチレン、PMMA、PP、PS、PVC、PVAなど）[ 27 ]Al(CH 3 ) 3 , H 2 O, M(CH 3 ) 3 [ 27 ]ポリマー表面の機能化、複合材料の作製、拡散バリアなど[ 27 ]
粒子上のALDポリマー粒子の場合は25～100℃、金属/合金粒子の場合は100～400℃ [ 27 ]BN、ZrO 2、CNT、ポリマー粒子各種ガス：流動床反応器は個々の粒子をコーティングするために使用される[ 27 ]保護および絶縁コーティングの堆積、光学的および機械的特性の修正、複合構造の形成、導電性媒体
単元素ALD材料用のプラズマまたはラジカル強化ALD20～800℃ [ 47 ] [ 27 ]純金属 (つまり、Ta、Ti、Si、Ge、Ru、Pt)、金属窒化物 (つまり、TiN、TaN など) [ 27 ]有機金属化合物、MH 2 Cl 2、tertブチルイミドトリス（ジエチルアミド）タンタル（TBTDET）、ビス（エチルシクロペンタジエニル）ルテニウム、NH 3 [ 27 ]DRAM構造、MOSFETおよび半導体デバイス、コンデンサ[ 48 ]
金属酸化物および窒化物のプラズマ強化ALD20～300℃Al 2 O 3、SiO 2、ZnO x、InO x、HfO 2、SiN x、TaN x [ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]熱ALDに類似

アプリケーション

マイクロエレクトロニクスアプリケーション

ALD は、様々な材料を使用して高品質のフィルムを製造するだけでなく、正確な厚さと均一な表面を生成できるため、マイクロエレクトロニクスの製造に有用なプロセスです。マイクロエレクトロニクスでは、ALD は、高誘電率( high- κ) ゲート酸化物、高誘電率メモリ コンデンサ誘電体、強誘電体、および電極と相互接続用の金属と窒化物を堆積する潜在的な技術として研究されています。超薄膜の制御が不可欠な高誘電率ゲート酸化物では、ALD が広く使用されるようになるのは 45 nm 技術になってからでしょう。メタライゼーションではコンフォーマルなフィルムが必要であり、現在、65 nm ノードでは ALD が主流の製造に使用されると予想されています。ダイナミック ランダム アクセス メモリ(DRAM) では、コンフォーマル性の要件はさらに高く、フィーチャ サイズが 100 nm 未満になると、ALD が唯一の方法です。ALD を使用する製品には、磁気記録ヘッド、MOSFETゲート スタック、DRAMコンデンサ、不揮発性強誘電体メモリなどがあります。

ゲート酸化物

高誘電率（high-κ）酸化物であるAl 2 O 3、ZrO 2、HfO 2の堆積は、ALDにおいて最も広く研究されている分野の一つです。高誘電率酸化物の導入は、MOSFETで一般的に使用されているSiO 2ゲート絶縁膜を1.0 nm以下に微細化すると、トンネル電流が増大するという問題に端を発しています。高誘電率酸化物を用いることで、必要な容量密度を得るためにゲート絶縁膜を厚くすることができ、その結果、トンネル電流を低減することができます。

遷移金属窒化物

TiNやTaNなどの遷移金属窒化物には、金属バリアとゲートメタルの両方の用途がある。金属バリアは、現代の集積回路に使用されている銅配線を覆うのに使用され、絶縁体やシリコン基板などの周囲の材料へのCuの拡散を防ぐだけでなく、すべてのCu配線を金属バリアの層で囲むことで、絶縁体から拡散する元素によるCuの汚染を防ぐこともできる。金属バリアには厳しい要件があり、純粋であること、高密度であること、導電性があること、コンフォーマルであること、薄いこと、金属や絶縁体に対して良好な密着性を持っていることなどが求められる。プロセス技術に関する要件は、ALDによって満たすことができる。最も研究されているALD窒化物は、TiCl 4とNH 3から堆積されるTiNである。[ 52 ]

金属フィルム

金属 ALD に興味を持つ理由は次のとおりです。

  1. Cu配線およびWプラグ、または少なくともCu電着用のCuシード層[ 53 ]およびW CVD用のWシード、
  2. Cu相互接続バリア用の遷移金属窒化物（例：TiN、TaN、WN）
  3. 強誘電体ランダムアクセスメモリ（FRAM）およびDRAMコンデンサ電極用の貴金属
  4. デュアルゲートMOSFET用の高仕事関数および低仕事関数金属。

磁気記録ヘッド

磁気記録ヘッドは電界を利用して粒子を分極させ、ハードディスク上に磁化パターンを残します。[ 54 ] Al 2 O 3 ALDは、均一で薄い絶縁層を形成するために使用されます。[ 55 ] ALDを使用することで、絶縁層の厚さを高精度に制御することが可能になります。これにより、磁化粒子のパターンをより正確に形成でき、より高品質な記録が可能になります。

DRAMコンデンサ

DRAMコンデンサはALDのもう一つの応用分野です。個々のDRAMセルは1ビットのデータを記憶でき、1つのMOSトランジスタとコンデンサで構成されています。コンデンサのサイズを縮小することに多大な努力が払われており、これにより実質的にメモリ密度が向上します。容量に影響を与えずにコンデンサのサイズを変更するために、様々なセル配置が用いられています。これらの中には、スタック型コンデンサやトレンチ型コンデンサが含まれます。[ 56 ]トレンチ型コンデンサの登場により、特に半導体のサイズが縮小するにつれて、これらのコンデンサの製造上の問題が浮上してきました。ALDにより、トレンチ構造を100 nmを超える微細化が可能になります。単層の材料を堆積できるため、材料を高度に制御できます。膜の成長が不完全になるという問題（主に基板の量が不足しているか、基板温度が低い場合）を除けば、ALDは誘電体やバリアなどの薄膜を堆積する効果的な手段となります。[ 57 ]

太陽光発電アプリケーション

太陽電池におけるALD技術の使用は、時とともにますます重要になっています。過去には、結晶シリコン（c-Si）太陽電池の表面パッシベーション層、銅インジウムガリウムセレン化物（CIGS）太陽電池のバッファ層、色素増感太陽電池（DSSC）のバリア層の堆積に使用されてきました。[ 58 ]たとえば、太陽電池へのALD成長Al 2 O 3の使用は、Schmidtらによって実証されました。これは、PERC（パッシベーションされたエミッタとリアセル）太陽電池の開発用の表面パッシベーション層として使用されました。[ 59 ]電荷輸送層（CTL）を堆積するためのALD技術の使用も、ペロブスカイト太陽電池で広く研究されています。厚さを正確に制御して高品質でコンフォーマルな膜を堆積できるALDの能力は、CTLとペロブスカイト層との間のインターフェースを細かく調整する上で大きな利点を提供します。さらに、均一でピンホールのない膜を広い面積にわたって得るのにも役立ちます。これらの特徴から、ALD法はペロブスカイト太陽電池の性能をさらに向上させ、安定化させる有望な技術となっています。[ 60 ]

電気光学アプリケーション

薄膜カプラ

光子集積回路（PIC）の出現に伴い、電子集積回路と同様の方法で、多様なオンチップ光デバイス構造が求められています。その一例が、光導波路の交差点においてマイクロメートルサイズのビームスプリッターとして機能するナノフォトニックカプラです[ 61 ]。このカプラでは、まずエッチングによって高アスペクト比のトレンチ（幅～100nm、深さ4マイクロメートル）が定義され、その後ALD法によって酸化アルミニウムで埋め戻されて光学品質のインターフェースが形成されます。

バイオメディカルアプリケーション

バイオメディカルデバイスの表面特性を理解し、それを適切に制御することは、バイオメディカル産業、特に体内に埋め込まれるデバイスにおいては極めて重要です。材料は表面で環境と相互作用するため、表面特性は材料と環境の相互作用を大きく左右します。表面化学と表面トポグラフィーは、タンパク質吸着、細胞間相互作用、そして免疫応答に影響を与えます。[ 62 ]

バイオメディカル分野における現在の用途としては、フレキシブルセンサーの作成、ナノ多孔膜の改質、ポリマーALD、薄い生体適合性コーティングの作成などが挙げられます。ALDは、診断ツールとしての光導波路センサーを作成するためにTiO2膜を堆積するために使用されています。[ 63 ]また、ALDは、例えばアスリートの衣服に使用して動きや心拍数を検出するなど、フレキシブルなセンシングデバイスの作成にも役立ちます。ALDは低温堆積法であるため、フレキシブル有機電界効果トランジスタ（OFET）の製造プロセスとして考えられます。[ 64 ]

ナノポーラス材料は、薬物送達、インプラント、組織工学といったバイオメディカル産業のあらゆる分野で注目を集めています。ALD法を用いてナノポーラス材料の表面を改質する利点は、他の多くの方法とは異なり、反応の飽和と自己制御性により、深部にある表面や界面であっても均一な膜でコーティングできることです。[ 2 ]ナノポーラス表面は、コンフォーマルコーティングによって細孔内部が完全にコーティングされるため、ALDプロセスにおいて細孔径をさらに縮小することができます。この細孔径の縮小は、特定の用途において有利となる可能性があります。[ 65 ]

プラスチックの浸透バリアとして

ALDはプラスチックの透過バリアとして使用することができます。 [ 66 ]例えば、プラスチック上にOLEDをカプセル化する方法として確立されています。 [ 67 ] [ 68 ] ALDは、ガス放出を軽減することで真空環境で使用するための3Dプリントプラスチック部品の接種にも使用でき、半導体処理と宇宙用途の両方でカスタムの低コストツールが可能になります。[ 69 ] ALDは、ロールツーロールプロセスでプラスチック上にバリアを形成するために使用できます。[ 70 ]

品質とその管理

ALDプロセスの品質は、いくつかの異なる画像化技術を用いて監視することができ、ALDプロセスがスムーズに進行し、表面にコンフォーマルな層が形成されていることを確認することができます。一つの選択肢として、断面走査型電子顕微鏡（SEM）または透過型電子顕微鏡（TEM）の使用があります。ALD層の品質を評価するには、高倍率の画像が適切です。X線反射率（XRR）は、薄膜の厚さ、密度、表面粗さなどの特性を測定する技術です。[ 71 ]もう1つの光学的品質評価ツールは分光エリプソメトリーです。ALDによる各層の堆積の間にこれを適用することで、膜の成長速度と材料特性に関する情報が得られます。[ 72 ]

この分析ツールをALDプロセス中に適用することで（in situ分光エリプソメトリーとも呼ばれる）、ALDプロセス中の膜の成長速度をより詳細に制御することが可能になります。この種の品質管理は、TEMイメージングやXRRのように後から膜を評価するのではなく、ALDプロセス中に行われます。さらに、ラザフォード後方散乱分光法（RBS）、X線光電子分光法（XPS）、オージェ電子分光法（AES）、および四端子センシングを用いて、ALDによって堆積された薄膜に関する品質管理情報を提供することができます。[ 72 ]

利点と限界

利点

ALDは、原子レベルで規定された厚さの膜を高度に制御された方法で製造する方法を提供します。また、様々な多層構造の成長も容易です。この装置の感度と精度の高さから、マイクロエレクトロニクスやナノテクノロジーの分野では、小型ながらも効率的な半導体を製造する上で非常に有益です。ALDでは通常、比較的低温と熱化学的に好ましい触媒が使用されます。低温は、有機物や生物試料などの柔らかい基板を扱う際に有利です。熱的に不安定な前駆体も、分解速度が比較的遅い限り使用できます。[ 2 ] [ 27 ]

デメリット

基板の高純度化は非常に重要であり、それに伴いコストも高くなります。このコストは必要な装置コストに比べればそれほど大きくないかもしれませんが、目的の製品を得るのに適した条件を見つけるまでには、何度か試行錯誤が必要になる場合があります。層が形成され、プロセスが完了した後、最終製品から余分な前駆体を除去する必要がある場合もあります。最終製品によっては、不純物が1%未満しか含まれていないものもあります。[ 73 ]

経済的実現可能性

原子層堆積装置の価格は、装置の品質と効率によって20万ドルから80万ドルの範囲です。これらの装置の運転コストは一定ではなく、使用する基板の品質と純度、および装置の稼働温度と時間によって異なります。基板によっては入手が困難で、酸素に非常に敏感なものもあり、分解速度を速める可能性があるため、特別な条件が必要です。マイクロエレクトロニクス産業で従来から必要とされる多成分酸化物や特定の金属は、一般的に費用対効果が低いです。[ 74 ]

反応時間

ALDプロセスは非常に遅く、これが大きな制約となっていることが知られています。例えば、Al 2 O 3は1サイクルあたり0.11 nmの速度で堆積されます[ 3 ]。これは、サイクル時間とポンピング速度に応じて、平均堆積速度が1時間あたり100～300 nmに相当することを意味します。この問題は、空間ALDを用いることで克服できます。空間ALDでは、基板を特殊なALDシャワーヘッドの下の空間内を移動させ、両方の前駆体ガスをガスカーテン／ベアリングで分離します。このようにして、毎分60 nmの堆積速度を達成できます。ALDは通常、マイクロエレクトロニクスやナノテクノロジー用の基板の製造に用いられるため、厚い原子層は必要ありません。多くの基板は、その脆さや不純物のために使用できません。不純物は通常0.1～1原子％程度で存在します。これは、一部のキャリアガスが残留物を残すことが知られており、また酸素にも敏感であるためです[ 73 ] 。

化学的限界

前駆体は揮発性である必要があるが、分解してはならない。なぜなら、ほとんどの前駆体は酸素／空気に非常に敏感であり、そのため使用できる基質が制限されるからである。一部の生物学的基質は熱に非常に敏感であり、分解速度が速いため好ましくなく、不純物レベルが高くなる可能性がある。薄膜基板材料は数多く存在するが、マイクロエレクトロニクスに必要な重要な基板は入手が困難で、非常に高価になる場合がある。[ 73 ]

参照

参考文献

  1. ^ Cremers, Véronique; Puurunen, Riikka L.; Dendooven, Jolien (2019年4月4日). 「原子層堆積におけるコンフォーマリティ：解析とモデリングの現状概要」 . Applied Physics Reviews . 6 (2) 021302. AIP Publishing (2019年6月発行). Bibcode : 2019ApPRv...6b1302C . doi : 10.1063/1.5060967 . eISSN  1931-9401 . hdl : 1854/LU-8614054 .
  2. ^ a b c d e f g h Oviroh, Peter Ozaveshe; Akbarzadeh, Rokhsareh; Pan, Dongqing; Coetzee, Rigardt Alfred Maarten; Jen, Tien-Chien (2019). 「原子層堆積法の新開発：プロセス、方法、および応用」 .先端材料科学技術. 20 (1): 465– 496. Bibcode : 2019STAdM..20..465O . doi : 10.1080/ 14686996.2019.1599694 . PMC 6534251. PMID 31164953 .  オープンアクセスアイコン
  3. ^ a b c d Puurunen, Riikka L. (2005年6月15日). 「原子層堆積の表面化学：トリメチルアルミニウム／水プロセスの事例研究」. Journal of Applied Physics . 97 (12) 121301: 121301–121301–52. Bibcode : 2005JAP....97l1301P . doi : 10.1063/1.1940727 .
  4. ^ a b Kessels, WMM (2019). 「ALDデータベース」 . アイントホーフェン工科大学. doi : 10.6100/alddatabase .
  5. ^ a b c dミイクライネン、ヴィル;レスケラ、マルク。リタラ、ミッコ。プルネン、リーッカ L. (2013 年 1 月 14 日)。 「原子層堆積法により成長させた無機膜の結晶性：概要と一般的な傾向」。応用物理学ジャーナル。113 (2): 021301–021301–101。Bibcode : 2013JAP...113b1301M。土井: 10.1063/1.4757907。
  6. ^ a b Puurunen, Riikka L. (2005年6月15日). 「原子層堆積の表面化学：トリメチルアルミニウム／水プロセスの事例研究」. Journal of Applied Physics . 97 (12) 121301: 121301–121301–52. Bibcode : 2005JAP....97l1301P . doi : 10.1063/1.1940727 .
  7. ^ Knoops, Harm CM; Faraz, Tahsin; Arts, Karsten; Kessels, Wilhelmus MM (Erwin) (2019年5月). 「プラズマ支援原子層堆積の現状と展望」 . Journal of Vacuum Science & Technology A. 37 ( 3): 030902. Bibcode : 2019JVSTA..37c0902K . doi : 10.1116/1.5088582 . S2CID 108003079 . 
  8. ^ Mackus, Adriaan JM; Schneider, Joel R.; MacIsaac, Callisto; Baker, Jon G.; Bent, Stacey F. (2018年12月10日). 「原子層堆積法によるドープ、三元、四元材料の合成：レビュー」. Chemistry of Materials . 31 (4): 1142– 1183. doi : 10.1021/acs.chemmater.8b02878 . S2CID 104385650 . 
  9. ^ a b c d e f g h iマリギン、アナトリイ A.;ドロズド、ビクター E.マルコフ、アナトリー A.スミルノフ、ウラジミール M. (2015)。 「VB Aleskovskii の「フレームワーク」仮説から分子層形成/原子層堆積法へ」。化学蒸着。21 (10–11–12): 216–240 .土井: 10.1002/cvde.201502013。
  10. ^アレスコフスキー、VB Zh.プリクル。キムさん。 47、2145 (1974)。 [J.応用化学。ソビエト連邦。 47、2207、(1974)]。
  11. ^ a b c d e f g h i j k l m Puurunen, Riikka L. (2014). 「原子層堆積の小史：Tuomo Suntolaの原子層エピタキシー」 .化学気相堆積法. 20 (10–11–12): 332– 344. doi : 10.1002/cvde.201402012 . S2CID 137543630 . 
  12. ^ a b c Suntola, T.およびAntson, J. (1977)米国特許第4,058,430号「複合薄膜の製造方法」
  13. ^ Suntola, T.; Pakkala, A. and Lindfors, S. (1983)米国特許第4,389,973号「複合薄膜の成長を実行するための装置」
  14. ^ 「2018年ミレニアム技術賞、トゥオモ・スントラ氏に授与 ― フィンランドの物理学者によるイノベーションが情報技術製品の製造・開発を可能に」（プレスリリース）。フィンランド技術アカデミー。2018年5月22日。 2018年5月22日閲覧。
  15. ^ a b c Ahvenniemi, Esko; Akbashev, Andrew R.; Ali, Saima; Bechelany, Mikhael; Berdova, Maria; Boyadjiev, Stefan; Cameron, David C.; Chen, Rong; Chubarov, Mikhail (2016). 「レビュー記事：原子層堆積に関する初期の出版物の推奨図書リスト ― 「ALDの歴史に関する仮想プロジェクト」の成果」「 .真空科学技術ジャーナルA：真空、表面、およびフィルム. 35（1）：010801. Bibcode：2017JVSTA..35a0801A . doi：10.1116 / 1.4971389 . hdl：10138 / 313116. S2CID  209855960 .
  16. ^ a b Puurunen, Riikka. 「オープンサイエンスの取り組みからの学び：ALDの歴史に関する仮想プロジェクト」 . ecsarxiv.org . doi : 10.1149/osf.io/exyv3 . S2CID 240379307. 2018年12月26日閲覧。 
  17. ^ Parsons, Gregory N.; Elam, Jeffrey W.; George, Steven M.; Haukka, Suvi; Jeon, Hyeongtag; Kessels, WMM (Erwin); Leskelä, Markku; Poodt, Paul; Ritala, Mikko (2013). 「原子層堆積の歴史とアメリカ真空学会との関係」 . Journal of Vacuum Science & Technology A. 31 ( 5): 050818. Bibcode : 2013JVSTA..31e0818P . doi : 10.1116/1.4816548 . S2CID 97676893 . 
  18. ^ 「IEEE Andrew S. Grove Award Recipients」 . IEEE Andrew S. Grove Award . Institute of Electrical and Electronics Engineers . 2018年9月9日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2019年7月4日閲覧。
  19. ^ Sandhu, Gurtej; Doan, Trung T. (2001年8月22日). 「原子層ドーピング装置および方法」 . Google Patents . 2019年7月5日閲覧。
  20. ^ Mistry, K.; Allen, C.; Auth, C.; Beattie, B.; Bergstrom, D.; Bost, M.; Brazier, M.; Buehler, M.; Cappellani, A.; Chau, R.; Choi, C.-H.; Ding, G.; Fischer, K.; Ghani, T.; Grover, R.; Han, W.; Hanken, D.; Hattendorf, M.; He, J.; Hicks, J.; Huessner, R.; Ingerly, D.; Jain, P.; James, R.; Jong, L.; Joshi, S.; Kenyon, C.; Kuhn, K.; Lee, K.; 他 (2007). 「High-k+メタルゲートトランジスタ、歪みシリコン、9層Cu配線、193nmドライパターニング、100%鉛フリーパッケージングを備えた45nmロジックテクノロジー」（PDF） . 2007 IEEE International Electron Devices Meeting . pp.  247– 250. doi : 10.1109/IEDM.2007.4418914 . ISBN 978-1-4244-1507-6. S2CID  12392861 . 2008年2月18日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
  21. ^ ALDの歴史に関する仮想プロジェクト。vph-ald.com
  22. ^ Lee, Seung-Mo; Pippel, Eckhard; Gösele, Ulrich; Dresbach, Christian; Qin, Yong; Chandran, C. Vinod; Bräuniger, Thomas; Hause, Gerd; Knez, Mato (2009年4月24日). 「浸透処理したクモ糸の強度が大幅に向上」 . Science . 324 (5926): 488– 492. doi : 10.1126/science.11​​68162 .
  23. ^ Zhang, Lianbing; Patil, Avinash J.; Li, Le; Schierhorn, Angelika; Mann, Stephen; Gösele, Ulrich; Knez, Mato (2009). 「原子層堆積における化学物質の浸透：モデル基質としてのポルフィリンのメタル化」 Angewandte Chemie International Edition . 48 (27): 4982– 4985. doi : 10.1002/anie.200900426 . ISSN 1521-3773 . 
  24. ^「原子層堆積の仕組み」 YouTube (2011)。
  25. ^ Butt, Hans-Jurgen; Graf, Karlheinz; Kappl, Michael (2013). 『界面の物理と化学』（第3版、改訂版）John Wiley & Sons. ISBN 978-3-527-41216-7。
  26. ^ 「2.3 吸着速度論– 吸着速度」www.chem.qmul.ac.uk。
  27. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t George, SM (2010). 「原子層堆積：概要」. Chem. Rev . 110 (1): 111– 131. doi : 10.1021/cr900056b . PMID 19947596 . 
  28. ^フィラット、ギュダー (2012). Atomlagenabscheidung unterstützt Nanostrukturelle Transformationen [原子層堆積支援ナノ構造変換] (博士論文) (ドイツ語)。フライブルク大学。表紙画像。
  29. ^芸術、カルステン;浜口聡；伊藤智子；唐橋和宏；ヌープ、ハームCM。マカス、エイドリアン・JM。 （エルヴィン）ケッセルズ、ヴィルヘルムスMM（2022年10月1日）。「ナノエレクトロニクスにおける原子レベルのプラズマ処理の基礎」。プラズマ源の科学技術。31 (10): 103002.土井: 10.1088/1361-6595/ac95bc。ISSN 0963-0252。 
  30. ^ a b Knisley, Thomas J.; Kalutarage, Lakmal C.; Winter, Charles H. (2013年12月). 「第一列遷移金属金属膜の原子層堆積のための前駆体と化学」.配位化学レビュー. 257 ( 23–24 ): 3222–3231 . doi : 10.1016/j.ccr.2013.03.019 .
  31. ^ Haynes, William M. 編 (2011). CRC 化学・物理ハンドブック：化学・物理データのすぐに使えるリファレンスブック（第92版）. フロリダ州ボカラトン：CRC Press. ISBN 978-1-4398-5511-9. OCLC  730008390 .
  32. ^ Gordon, Peter G.; Kurek, Agnieszka; Barry, Seán T. (2015). 「CVDおよびALD用途における銅前駆体開発の動向」 . ECS Journal of Solid State Science and Technology . 4 (1): N3188– N3197. doi : 10.1149/2.0261501jss . ISSN 2162-8769 . S2CID 97668427 .  
  33. ^ Knisley, Thomas J.; Ariyasena, Thiloka C.; Sajavaara, Timo; Saly, Mark J.; Winter, Charles H. (2011年10月25日). 「原子層堆積法による高純度・低抵抗銅膜の低温成長」. Chemistry of Materials . 23 (20): 4417– 4419. doi : 10.1021/cm202475e . ISSN 0897-4756 . 
  34. ^ Guo, Zheng; Li, Hao; Chen, Qiang; Sang, Lijun; Yang, Lizhen; Liu, Zhongwei; Wang, Xinwei (2015年9月8日). 「アミジネート前駆体と水素プラズマを用いた高純度、平滑、低抵抗銅膜の低温原子層堆積」. Chemistry of Materials . 27 (17): 5988– 5996. doi : 10.1021/acs.chemmater.5b02137 . ISSN 0897-4756 . 
  35. ^ a b Klaus, JW; Ferro, SJ; George, SM (2000年2月). 「犠牲剥離反応を伴うシーケンシャル表面化学反応を用いたタングステンの原子層堆積」. Thin Solid Films . 360 ( 1–2 ): 145– 153. Bibcode : 2000TSF...360..145K . doi : 10.1016/S0040-6090(99)01076-7 .
  36. ^ Seghete, D.; Rayner, GB; Cavanagh, AS; Anderson, VR; George, SM (2011年4月12日). 「MoF 6 および Si 2 H 6 を反応物として用いたモリブデン原子層堆積」. Chemistry of Materials . 23 (7): 1668– 1678. doi : 10.1021/cm101673u . ISSN 0897-4756 . 
  37. ^ Grubbs, RK; Steinmetz, NJ; George, SM (2004). 「WF[sub 6]およびSi[sub 2]H[sub 6]を用いたタングステン原子層堆積中の気相反応生成物」. Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures . 22 (4): 1811. Bibcode : 2004JVSTB..22.1811G . doi : 10.1116/1.1767105 .
  38. ^ Fabreguette, FH; Sechrist, ZA; Elam, JW; George, SM (2005年9月). 「WF6およびSi2H6を用いたタングステン原子層堆積の水晶振動子マイクロバランス研究」. Thin Solid Films . 488 ( 1–2 ): 103– 110. Bibcode : 2005TSF...488..103F . doi : 10.1016/j.tsf.2005.04.114 .
  39. ^ Elam, JW; Nelson, CE; Grubbs, RK; George, SM (2001年5月). 「タングステン原子層堆積中のWF6およびSi2H6表面反応の速度論」.表面科学. 479 ( 1–3 ): 121– 135. Bibcode : 2001SurSc.479..121E . doi : 10.1016/S0039-6028(01)00969-4 .
  40. ^ Kalutarage, Lakmal C.; Martin, Philip D.; Heeg, Mary Jane; Winter, Charles H. (2013年8月28日). 「α-イミノアルコキシド配位子を含む揮発性かつ熱的に安定な中～後期遷移金属錯体、新規な強力還元コア試薬、およびNi、Co、Fe、Cr金属膜の熱原子層堆積」. Journal of the American Chemical Society . 135 (34): 12588– 12591. Bibcode : 2013JAChS.13512588K . doi : 10.1021/ja407014w . ISSN 0002-7863 . PMID 23947400 .  
  41. ^ Klesko, Joseph P.; Thrush, Christopher M.; Winter, Charles H. (2015年7月28日). 「四塩化​​チタンと2-メチル-1,4-ビス(トリメチルシリル)-2,5-シクロヘキサジエンまたは1,4-ビス(トリメチルシリル)-1,4-ジヒドロピラジンを用いたチタン膜の熱原子層堆積」. Chemistry of Materials . 27 (14): 4918– 4921. doi : 10.1021/acs.chemmater.5b01707 . ISSN 0897-4756 . 
  42. ^ Stevens, Eric C.; Mousa, Moataz Bellah M.; Parsons, Gregory N. (2018年11月). 「SnCl 4 と気相シリルジヒドロピラジン還元剤を用いたSn金属の熱原子層堆積」. Journal of Vacuum Science & Technology A . 36 (6): 06A106. Bibcode : 2018JVSTA..36fA106S . doi : 10.1116/1.5055212 . ISSN 0734-2101 . S2CID 104844454 .  
  43. ^ Blakeney, Kyle J.; Winter, Charles H. (2018年3月27日). 「熱的に安定な水素化アルミニウム還元剤を用いたアルミニウム金属膜の原子層堆積」. Chemistry of Materials . 30 (6): 1844– 1848. doi : 10.1021/acs.chemmater.8b00445 . ISSN 0897-4756 . 
  44. ^ Brown, S.; Howe, JY; Ma, Z.; Et (2008). 「 SiO 2による原子層堆積法によるAu/TiO 2触媒の表面改質」. The Journal of Physical Chemistry C. 112 ( 25): 9448– 9457. doi : 10.1021/jp801484h .
  45. ^ a b Werner, Florian; Stals, Walter; Gortzen, Roger; Veith, Boris; Brendel, Rolf; Schmidt, Jan (2011). 「 Si太陽電池の表面パッシベーションのためのAl 2 O 3の高速原子層堆積」 . Energy Procedia . 8 : 1301–306 . Bibcode : 2011EnPro...8..301W . doi : 10.1016/j.egypro.2011.06.140 .
  46. ^ a b c d Kim, H. (2003). 「金属および窒化物薄膜の原子層堆積：半導体デバイスプロセスにおける最新の研究成果と応用」Journal of Vacuum Science and Technology . 21 (6): 2231. Bibcode : 2003JVSTB..21.2231K . doi : 10.1116/1.1622676 .
  47. ^マカス、エイドリアン・JM;ガルシア・アロンソ、ダイアナ。ヌープ、ハームCM。ボル、エイジス A.ケッセルズ、ヴィルヘルムス MM (2013)。 「プラチナの室温原子層堆積」。材料の化学。25 (9): 1769–1774。土井: 10.1021/cm400274n。
  48. ^ Greer, Frank; Fraser, D.; Coburn, JW and Graves, David B. (2002)「TiNのラジカル増強原子層化学蒸着（REAL-CVD）に関する真空ビームの基礎研究」 NCCAVS。
  49. ^ Potts, SE; Kessels, WMM (2013年12月). 「エネルギー増強型原子層堆積法によるプロセスと前駆体の汎用性の向上」.配位化学レビュー. 257 ( 23–24 ): 3254–3270 . doi : 10.1016/j.ccr.2013.06.015 .
  50. ^ Knoops, Harm CM; Braeken, Eline MJ; de Peuter, Koen; Potts, Stephen E.; Haukka, Suvi; Pore, Viljami; Kessels, Wilhelmus MM (2015年9月9日). 「ビス( tert-ブチルアミノ)シランとN 2プラズマによる窒化ケイ素の原子層堆積」(PDF) . ACS Applied Materials & Interfaces . 7 (35): 19857– 19862. Bibcode : 2015AAMI....719857K . doi : 10.1021/acsami.5b06833 . PMID 26305370 . 
  51. ^ Langereis, E.; Knoops, HCM; Mackus, AJM; Roozeboom, F.; van de Sanden, MCM; Kessels, WMM (2007年10月15日). 「リモートプラズマ原子層堆積法による低抵抗TaN x膜の合成とin situ特性評価」 . Journal of Applied Physics . 102 (8): 083517–083517–11. Bibcode : 2007JAP...102h3517L . doi : 10.1063/1.2798598 .
  52. ^エラーズ、K.-E.;サーニラ、V.ソイネン、ペンシルベニア州;リー、W.-M.コスタモ、JT;ハウカ、S.ユハノジャ、J.ベスリング、WFA (2002)。 「原子層堆積による銅表面への拡散バリア堆積」。化学蒸着。8 (4): 149. doi : 10.1002/1521-3862(20020704)8:4<149::AID-CVDE149>3.0.CO;2-F。
  53. ^ Waechtler, T.; et al. (2011). 「異なる拡散バリアシステムと統合された電気化学的銅堆積のためのALD成長シード層」(PDF) .マイクロエレクトロニクス工学. 88 (5): 684– 689. doi : 10.1016/j.mee.2010.07.004 .
  54. ^磁気記録理論.stanford.edu
  55. ^ Leskelä, Markku (2010). 「原子層堆積法（ALD）の産業応用」第10回MIICS会議. 2012年5月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  56. ^マタス、ブライアン、デ・スベルバソ、クリスチャン (1997). 「第7章 DRAMテクノロジー」(PDF) . 『メモリ、1997年：DRAM、SRAM、EPROM、フラッシュメモリICの完全網羅』スコッツデール、アリゾナ州、米国: Integrated Circuit Engineering Corp. ISBN 978-1-877750-59-5。
  57. ^ Gutsche, M. (2003). 「Atomic Layer Deposition for Advanced DRAM Applications」 Future Fab Intl . 14. 2005年9月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  58. ^ van Delft, JA; Garcia-Alonso, D; Kessels, WMM (2012年7月11日). 「太陽光発電のための原子層堆積：太陽電池製造への応用と展望」 .半導体科学技術. 27 (7) 074002. Bibcode : 2012SeScT..27g4002V . doi : 10.1088/0268-1242/27/7/074002 . ISSN 0268-1242 . S2CID 55670928 .  
  59. ^ Schmidt, J.; Merkle, A.; Brendel, R.; Hoex, B.; de Sanden, MCM van; Kessels, WMM (2008年9月). 「原子層堆積Al 2 O 3 による高効率シリコン太陽電池の表面パッシベーション」 . 『太陽光発電の進歩：研究と応用』 . 16 (6): 461– 466. doi : 10.1002/pip.823 . S2CID 97771156 . 
  60. ^ Seo, Seongrok; Jeong, Seonghwa; Park, Hyoungmin; Shin, Hyunjung; Park, Nam-Gyu (2019). 「効率的かつ安定したペロブスカイト太陽電池のための原子層堆積」 . Chemical Communications . 55 (17): 2403– 2416. doi : 10.1039/C8CC09578G . ISSN 1359-7345 . PMID 30719523. S2CID 73448015 .   
  61. ^マクファーレン、D.L;クリステンセン議員。 AEナグディ; GAエバンス。 LRハント; N.ハントゥーン; J・キム; TWキム; J.カーク; T・ラファーブ・ジュニア; K.リウ; V. ラーマクリシュナ; M.ダブコウスキー; N. サルタナ (2012)。 「アクティブ光フィルターの実験と理論」。IEEE 量子エレクトロニクスジャーナル。48 (3): 307–317。Bibcode : 2012IJQE...48..307M。土井: 10.1109/JQE.2011.2174615。S2CID 46191619。 
  62. ^ Chen, Hong; Yuan, Lin; Song, Wei; Wu, Shongkui; Li, Dan (2008). 「生体適合性ポリマー材料：タンパク質-表面相互作用の役割」. Progress in Polymer Science . 33 (11): 1059– 1087. doi : 10.1016/j.progpolymsci.2008.07.006 .
  63. ^ Purniawan, A.; French, PJ; Pandraud, G.; Sarro, PM (2010). 「バイオメディカルセンサー用途におけるエバネッセント導波路としてのTiO 2 ALDナノレイヤー」 . Procedia Engineering . 5 : 1131– 1135. doi : 10.1016/j.proeng.2010.09.310 .
  64. ^ Pang, Changhyun; Lee, Chanseok; Suh, Kahp-Yang (2013). 「ウェアラブルおよび埋め込み型デバイス向けフレキシブルセンサーの最近の進歩」. Journal of Applied Polymer Science . 130 (3): 1429– 1441. Bibcode : 2013JAPS..130.1429P . doi : 10.1002/app.39461 .
  65. ^ Adiga, Shashishekar P.; Curtiss, Larry A.; Elam, Jeffrey W.; Pellin, Michael J.; Shih, Chun-Che; Shih, Chun-Ming; Lin, Shing-Jong; Su, Yea-Yang; Gittard, Shaun D.; Zhang, Junping; Narayan, Roger J. (2008). 「バイオメディカルデバイス向けナノポーラス材料」.生物材料科学. 60 (3): 26– 32. Bibcode : 2008JOM....60c..26A . doi : 10.1007/s11837-008-0028-9 . S2CID 135635044 . 
  66. ^ Lei Wenwen; Li Xingcun; Chen Qiang; Wang Zhengduo (2012年2月). 「プラスチック上のAl2O3透過バリア層のプラズマ支援ALD」.プラズマ科学技術. 14 (2): 129. Bibcode : 2012PlST...14..129L . doi : 10.1088/1009-0630/14/2/09 . ISSN 1009-0630 . S2CID 250740101 .  
  67. ^ Park, Sang-Hee Ko; Oh, Jiyoung; Hwang, Chi-Sun; Yang, Yong Suk; Lee, Jeong-Ik; Chu, Hye Yong (2004年1月). 「プラスチック基板上へのOLEDの超薄膜カプセル化」 . Journal of Information Display . 5 (3): 30– 34. doi : 10.1080/15980316.2004.9651953 . ISSN 1598-0316 . S2CID 135967211 .  
  68. ^ Park, Sang-Hee Ko; Oh, Jiyoung; Hwang, Chi-Sun; Lee, Jeong-Ik; Yang, Yong Suk; Chu, Hye Yong; Kang, Kwang-Yong (2005年10月14日). 「プラスチック基板上へのOLEDの超薄膜カプセル化」. ETRIジャーナル. 27 (5): 545– 550. doi : 10.4218/etrij.05.0905.0006 . ISSN 1225-6463 . S2CID 58156645 .  
  69. ^ Heikkinen, Ismo TS; Marin, Giovanni; Bihari, Nupur; Ekstrum, Craig; Mayville, Pierce J.; Fei, Yuhuan; Hu, Yun Hang; Karppinen, Maarit; Savin, Hele ; Pearce, Joshua M. (2020年3月). 「原子層堆積酸化アルミニウムは、溶融フィラメント製造法に基づく3Dプリント部品からのガス放出を軽減する」 .表面およびコーティング技術. 386 125459. doi : 10.1016/j.surfcoat.2020.125459 . S2CID 212841294 . 
  70. ^ヒルヴィコルピ、テルヒ;レイン、リスト。ヴァハ＝ニッシ、ミカ。キルピ、ヴァイノ。サロ、エルキ。リー・ウェイミン。リンドフォース、スヴェン。ヴァルティアイネン、ヤリ。ケンタ、エイジャ。ニコラ、ユハ。ハーリン、アリ（2014 年 1 月）。 「ロールツートール原子層堆積によりAl2O3層でコーティングされたプラスチックフィルムのバリア特性」。薄い固体フィルム。550 : 164–169。Bibcode : 2014TSF...550..164H。土井：10.1016/j.tsf.2013.10.148。
  71. ^八坂美穂 (2010). 「X線薄膜測定技術」(PDF) .リガクジャーナル. 26 (2): 1– 9.
  72. ^ a b Langereis, E.; Heil, SB S.; Knoops, HC M.; Keuning, W.; Van De Sanden, MC M.; Kessels, WM M. (2009). 「原子層堆積の研究のための多用途ツールとしてのin situ分光エリプソメトリー」. Journal of Physics D: Applied Physics . 42 (7): 1– 19. doi : 10.1088/0022-3727/42/7/073001 . S2CID 97244909 . 
  73. ^ a b c Leskelä, M.; Ritala, M. (2003). 「原子層堆積化学：最近の発展と将来の課題」（PDF） . Angewandte Chemie . 42 (45): 5548– 54. Bibcode : 2003ACIE...42.5548L . doi : 10.1002/anie.200301652 . PMID 14639717. 2014年7月14日時点のオリジナル（PDF）からのアーカイブ。 
  74. ^ 「分子線エピタキシーおよび原子層堆積システム」 SVTアソシエイツ。
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Atomic_layer_deposition&oldid=1336207145」より取得