Hệ thống lắng đọng lớp nguyên tử (ALD) là một kỹ thuật lắng đọng hóa học pha hơi. Đây là một trong những phương pháp thuộc công nghệ lắng đọng hơi hóa học (CVD). Trong hầu hết các phản ứng ALD, hai chất hóa học được sử dụng làm tiền chất. Các tiền chất này phản ứng với bề mặt vật liệu theo phương thức liên tục và tự giới hạn (self-limiting). Bằng cách lặp lại việc tiếp xúc với tiền chất riêng biệt, một màng mỏng sẽ được lắng đọng một cách chậm rãi. Đối với quy trình ALD nhiệt (Thermal ALD), thiết bị yêu cầu nhiệt độ tương đối cao (thường từ 150~350°C).

Đối với hệ thống của SYSKEY, thiết bị có thể kiểm soát hoàn hảo quy trình ALD, giúp độ dày và độ đồng đều của màng đạt mức dưới +/- 1%.

Độ đồng đều độ dày màng trên cùng wafer (WIW):

Một tấm wafer đơn kích thước 12 inch được sử dụng để lắng đọng các màng Al₂O₃ và HfO₂ với độ dày mục tiêu là 5nm. Sử dụng máy đo elips (ellipsometer) để tiến hành đo độ dày tại 27 điểm và áp dụng công thức độ lệch chuẩn. Kết quả đạt được trong vòng ± 0.5nm và độ đồng đều nằm trong khoảng 5%.

 

Al2O3 Độ đồng đều (Uniformity)=1.58%	HfO2 Độ đồng đều (Uniformity)=1.27%

 

Hằng số điện môi (Dielectric constant) và công thoát (work function):

Chuẩn bị ba tấm wafer silicon và lắng đọng Al₂O₃/ TiN và oxit hóa học / HfO₂ / TiN với độ dày cố định. Tiến hành đo biểu đồ C-V (điện dung - điện áp) của ba mẫu để tính toán hằng số điện môi và dòng rò (leakage current): Hằng số điện môi đạt mức 7 ~ 9 (Al₂O₃) và 18 ~ 22 (HfO₂), và dòng rò nhỏ hơn 1nA (@ 1V).