Resumo
É formado um filme fino de óxido por deposição de camada atómica (ALD) num substrato por exposição deste a um primeiro percursor contendo um derivado orgânico metálico de um alcóxido ou de uma amida ou heteroléptico, seguidamente e subsequentemente o substrato é exposto a um segundo percursor contendo um ácido carboxilo ou derivado de ácido carboxilo compatível com ALD. A exposição sequencial ao primeiro e segundo percursores poderá ser repetida até que seja depositado no substrato uma espessura suficiente do filme do óxido metálico. Este processo permite o crescimento de um filme fino de óxido ou nanoestrutura, em qualquer substrato adequado/apropriado. Permite a formação de filmes finos de óxido com constante dielétrica elevada num substrato com propriedades dielétricas similares às de um filme de SiO2 bem mais fino. Além disso, o crescimento dos filmes pode exibir muito boas propriedades estruturais e físicas. O processo permite, também, um elevado autocontrolo do crescimento dos filmes finos, com reprodutibilidade e fiabilidade elevadas. Em particular, os filmes podem ser sintetizados com excelente semelhança mesmo em superfícies irregulares e apresentar um acabamento de superfície bastante liso e com rugosidade muito baixa.
Aspetos inovadores & principais vantagens
Desenvolvimento de um novo processo para sintetizar filmes finos de óxido. A síntese de filmes finos de óxido exige geralmente elevada temperatura (> 400 °C), vácuo elevado, e equipamento dispendioso. Propomos um método novo baseado na técnica de Deposição de Camada Atómica (ALD) que reduz o custo, permitindo o depósito a baixa temperatura (100 a 300 °C) e usando precursores baratos. Obtêm-se filmes finos uniformes com baixa rugosidade e boas propriedades elétricas.
As vantagens deste método relativamente aos métodos existentes são:
Sem crescimento da camada interfacial de SiO2;
Sem contaminação de impurezas (isto é, a reação é completa);
É vantajoso economicamente (precursores e técnica de deposição de baixo custo que permitem o processamento em grande escala);
A espessura do filme pode ser controlada com precisão (isto é, ao nível do Angstrom);
A técnica é fácil de configurar e de utilizar.
Aplicações
Óxido de porta em dispositivos semicondutor metal-óxido complementar (CMOS); Capacitores Dielétricos de memórias dinâmicas de acesso aleatório (DRAM); Deposição de óxidos metálicos sobre substratos sensíveis à oxidação.
Inventores
Pinna, Nicola; Rauwel, ErwanNossos Inventores
Nicola Pinna
InvestigadorTitulares
Universidade de AveiroGrupos Envolvidos
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