info@kosartech.com
مولف: علی کوثری مهر
انباشت لایه‌ی اتمی (ALD) یک روش انباشت لایه نازک است که گونه‌ای جدیدتر از رسوب‌دهی شیمیایی فاز بخار (CVD) محسوب می‌گردد. در روش CVD مخلوطی از گازها بر روی یک زیرلایه‌ی حرارت دیده جریان پیدا می‌کنند تا موجب تشکیل لایه‌ای نازک بر روی آن گردند. بنابراین این امکان وجود دارد که گازهای واکنش دهنده قبل از رسیدن به زیرلایه با واکنشی همگن، ذراتی معلق را تولید کنند که وارد ساختار لایه‌ی نازک در حال رشد شود. با حل این مشکل، در روش ALD عرضه‌ی دو گاز واکنش دهنده به سطح حرارت دیده در دو مرحله صورت می‌گیرد. در مرحله‌ی اول زیرلایه در معرض گاز واکنش دهنده‌ی اول قرار می‌گیرد و سپس این گاز واکنش دهنده به وسیله‌ی پمپ تخلیه می‌شود. در طول این فرآیند یک تک لایه از گاز واکنش دهنده‌ی اول بر روی زیرلایه جذب سطحی می‌شود. سپس گاز واکنش دهنده‌ی دوم به محفظه وارد می‌شود و با تک لایه‌ی گاز واکنش دهنده‌ی اول واکنش می‌دهد که موجب تشکیل یک تک لایه نازک جامد بر روی زیرلایه می‌گردد. پس از این فرآیند باقی مانده‌ی گاز واکنش دهنده‌ی دوم و هرگونه محصول واکنش دیگری که در فاز گازی قرار دارند از محفظه حذف می‌شوند. این پروسه آنقدر تکرار می‌شود تا لایه نازک با ضخامت مورد نظر حاصل گردد. از آنجایی که واکنشی در فاز گازی در این فرآیند اتفاق نمی افتد، گازهای واکنش دهنده‌ی بسیار فعال می‌تواند بکار گرفته شود و دمای انباشت لایه پایین‌تر است. با این حال در این روش نرخ انباشت می‌تواند پایین باشد.
فرآیندهای ALD نیز دستخوش اصلاحات متعددی شده‌اند که در ادامه به چند مورد از مهم‌ترین آن‌ها به طور خلاصه اشاره خواهیم کرد:
1- فرآیند ALD بهبود یافته به کمک رادیکال آزاد (REALD): در فرآیند مرسوم ALD محدودیت‌های بر روی دما وجود دارد تا انباشت موفقیت‌آمیز باشد. به عنوان مثال اگر دما بسیار بالا باشد، اولین گاز واکنش دهنده ممکن است قبل از اینکه فرصت برهمکنش با گاز واکنش دهنده‌ی دوم را پیدا کند، بر روی سطح تجزیه شود. بکارگیری یک رادیکال پر انرژی می‌تواند تا حدی اثر این محدودیت‌های دمایی را تعدیل کند و حتی در برخی موارد انباشت لایه نازک را در دمای اتاق میسر نماید. به این روش ALD بهبود یافته به کمک رادیکال آزاد (REALD) گفته می‌شود. یکی از ساده‌ترین روش‌ها برای تولید رادیکال‌ها استفاده از تخلیه تابان در یک محفظه با فشار پایین است. به این روش ALD بهبود یافته به کمک پلاسما (PEALD) گفته می‌شود.
2- فرآیند ALD فضایی (SALD): در این روش توالی تماس زیرلایه با پیش ماده‌ها و گازهای شوینده به واسطه‌ی حرکت دادن زیرلایه بین دو منطقه فضایی مجزا که در هرکدام آن‌ها جریانی ثابت از یک نوع گاز وجود دارد، صورت می‌پذیرد. این روش امکان پوشش‌دهی شبکه‌ای و رول به رول و همچنین یک فرآیند ردیفی (درون خطی) پیوسته را میسر می‌سازد که برای صنعت و بازار بسیار مهم است.
