DÉVELOPPEMENT DES PROCÉDÉS INNOVANTS

L’utilisation de l’ALD dans l’industrie et la recherche académique nécessite d’avoir des procédés spécifiques afin d‘optimiser les propriétés de couches déposées, d’optimiser des rendements de production, d’optimiser des coûts, etc…

Il existe donc, actuellement, une grande variété de procédés ALD disponible ; chaque jour amenant de nouvelles innovations. Les innovations peuvent venir d’une :

  • Modification des systèmes d’injection des précurseurs
  • Modification de la séquence ALD : temporelle à spatiale (SALD)
  • Modification du nombre de substrats pouvant être traités en une seule fois (système monoplaque à multi-plaque par exemple)
  • Modifier le procédé pour avoir un mixte entre CVD et ALD permettant d’améliorer la vitesse de dépôt tout en conservant une excellent conformité
  • Adaptation du procédé pour non pas déposer une couche atome par atome, mais retirer une couche atome par atome : procédé Atomic Layer Etching (ALE ou ALEt)
  • Modification de la source plasma et de son design pour un procédé PEALD

 

Dans le cadre du GDR, ce groupe de travail propose de suivre (veille technologique) et de participer activement au développement de procédés ALD innovants. Trois innovations sont actuellement à l’étude : l’utilisation d’un système d’injection liquide directe (DLI) pour des précurseurs présentant de faibles pressions de vapeur ; le développement d’un procédé spatial atmosphérique avec ou sans assistance plasma, le développement de procédés Atomic Layer Etching dont seule l’utilisation conjointe avec l’ALD permettra de réaliser les futurs transistors comme illustré via la figure TEM ci-dessous d’un transistor 5 nm GAAFETs par IMB et Samsung. En effet la réalisation des tranchées entre les Fin s’est faite via un procédé ALE, alors que l’empilement high k /Metal Gate a nécessité lui d’utiliser l’ALD pour avoir des dépôts ultra conformes.

 

section transverse MET : 5nm GAAFETs - IBM, Samsung and Globalfoundries (Source IBM)

David Munoz-Rojas, LMGP

Christophe Vallée, LTM