search query: @keyword ALD / total: 38
reference: 1 / 38
« previous | next »
| Author: | Kanninen, Olli |
| Title: | Chemical stability of alumina fabricated by atomic layer deposition |
| Atomikerroskasvatuksella kasvatetun alumiinioksidin kemiallinen kestävyys | |
| Publication type: | Master's thesis |
| Publication year: | 2016 |
| Pages: | (8) + 77 Language: eng |
| Department/School: | Kemian tekniikan korkeakoulu |
| Main subject: | Soveltava materiaalitiede (MT3001) |
| Supervisor: | Paulasto-Kröckel, Mervi |
| Instructor: | Broas, Mikael |
| Electronic version URL: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201702242558 |
| Location: | P1 Ark Aalto 7909 | Archive |
| Keywords: | ALD alumina chemical stability ICP-MS XRD alumiinioksidi kemiallinen kestävyys |
| Abstract (eng): | Alumina films formed with atomic layer deposition (ALD) can be utilized in silicon on insulator (SOI) wafers exploited as substrates for advanced microelectromechanical systems (MEMS) applications. Both SOI wafer manufacturing processes and the actual operational environment of MEMS, such as those of medical micro device applications, can expose the ALD alumina coatings to a variety of wet chemistries. As these solutions may deteriorate the coatings and hence either contaminate processing tools in manufacturing or decrease the biocompatibility, it is necessary to prevent dissolution of the films in wet chemistries. The goal of this thesis was to study the effect of microstructural characteristics of ALD alumina contributing to a low solubility in neutral, basic, and acidic wet chemistries, and to further understand the etching mechanisms. ALD alumina films were formed with four different precursor combinations and the stability of the films was enhanced by annealing. Various etching experiments were performed on as-deposited and annealed ALD alumina films. The films were characterized and chemical analysis was carried out for the basic and acidic etchants used in the etching experiments. Crystallization of as-deposited amorphous alumina into gamma-Al2O3 transition phase during annealing significantly increased the chemical stability of ALD alumina. Annealing at the temperature of 1000 °C for 1 hour resulted in an improved crystallinity of gamma-Al2O3 and in an excellent chemical stability. According to the characterizations and chemical analysis such high stability ALD alumina films could potentially be used in SOI manufacturing as the amount of contamination would be diminishing in wafer cleaning solutions. |
| Abstract (fin): | Atomikerrosvalmistusmenetelmällä (ALD, atomic layer deposition) valmistettuja alumiinioksidikalvoja voidaan käyttää pii eristeen päällä -substraateissa (SOI, silicon on insulator), jotka toimivat valmistusmateriaalina kehittyneille mikroelektromekaanisille järjestelmille (MEMS, microelectromechanical systems). SOI-kiekkojen valmistusmenetelmät sekä MEMS-laitteiden toimintaympäristö voivat altistaa ALD-alumiinioksidin erilaisille liuoksille. Kalvojen liukenemisen estäminen näissä liuoksissa on välttämätöntä, sillä liukeneminen johtaisi tuotannon työkalujen saastumiseen tai kalvojen bioyhteensopivuuden heikkenemiseen. Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää ALD-alumiinioksidin mikrorakenteen ja koostumuksen vaikutusta sen kemialliseen kestävyyteen neutraaleissa, emäksisissä, sekä happamissa liuoksissa, sekä selventää syövytysmekanismeja. ALD-alumiinioksidikalvoja valmistettiin neljällä eri prekursoriyhdistelmällä ja niiden kemiallista kestävyyttä parannettiin jälkilämpökäsittelyillä. Käsittelemättömille sekä lämpökäsitellyille kalvoille suoritettiin syövytyskokeita. Kalvojen ominaisuuksia tutkittiin eri karakterisointimenetelmillä ja syövytyksessä käytetyille emäksiselle sekä happamalle liuokselle tehtiin kemiallinen analyysi. Amorfisen ALD-alumiinioksidin rakenne kitetytyi gamma-Al2O3 siirtymäfaasiksi jälkilämpökäsittelyn aikana lisäten huomattavasti sen kemiallista kestävyyttä. Jälkilämpökäsittely 1000 °C:n lämpötilassa tunnin ajan johti gamma-Al2O3 faasin edistyneempään kiteisyyteen sekä erinomaiseen kemialliseen kestävyyteen. Suoritettujen karakterisointien sekä kemiallisen analyysin perusteella tällaista kemiallisesti erittäin kestävää ALD-alumiinioksidikalvoa voitaisiin käyttää SOI-kiekkojen valmistuksessa, sillä kalvot eivät merkittävästi saastuttaisi tuotannon työkaluja. |
| ED: | 2017-03-26 |
INSSI record number: 55766
+ add basket
« previous | next »
INSSI