Atomaire laag depositie van kobalt voor toepassingen in de halfgeleiderindustrie

Groep: CoCooN

Promotor: Christophe Detavernier en Jolien Dendooven

Begeleiding: Matthias Minjauw en Ji-Yu Feng

Inlichtingen: tel. 09/264.43.42 of contacteer rechtstreeks een betrokken persoon (de contactgegevens opvragen door op de naam te klikken)

Context

Atomaire laag depositie (Engels: atomic layer deposition, ALD) is onmisbaar voor de prestaties van talrijke elektronische producten. Zonder ALD zouden smartphones bijvoorbeeld niet zo klein en krachtig gemaakt kunnen worden. De drijfveer van de halfgeleiderindustrie is de “Wet van Moore”. Deze stelt dat het aantal transistoren op een microchip elke 2 jaar verdubbelt, wat ervoor zorgt dat deze chips tegelijk goedkoper en sneller worden. Technisch gezien wordt dit bereikt door de transistoren en elektronische circuits op deze chips steeds compacter te maken, wat innovaties in technologie en materialen vergt. ALD is een van deze innovaties, en het is intussen een miljardenindustrie geworden.

ALD is een techniek waarmee ultradunne laagjes van anorganische materialen (0.1 nm – 10 nm) kunnen aangebracht worden op complexe oppervlakken met een uitstekende controle over de laagdikte en kwaliteit. Tot nu toe heeft vooral ALD van metaaloxides (typisch elektrische isolatoren) haar toepassing gevonden in de halfgeleiderindustrie, terwijl de metallische geleiders nog worden geproduceerd met meer traditionele methodes. De meest gebruikte geleider is momenteel koper, maar er wordt verwacht dat de prestaties van koper geleiders met afmetingen beneden de 10 nm onvoldoende zullen zijn, waardoor er aan gedacht wordt om voor die afmetingen het koper te vervangen door kobalt. Deze context verklaart de sterk groeiende interesse in ALD van kobalt.

Doelstelling van deze thesis

De onderzoeksgroep COCOON is op internationaal niveau bekend omwille van haar uitgebreide infrastructuur en expertise die toelaat om de oppervlakfysica van ALD-processen te ontrafelen en dunne film eigenschappen in detail te bestuderen. In deze omgeving zal deze thesis focussen op de ontwikkeling van kobalt ALD voor nano-elektronica toepassingen, en kan de betrokken student(e) ervaring opdoen in state-of-the-art materiaalonderzoek. Deze ervaring vormt een ideale opstap naar een PhD in deze onderzoekcontext.

ALD is onmisbaar geworden in de moderne elektronica.
ALD is onmisbaar geworden in de moderne elektronica.