臭氧发生器在ALP中的应用

图1显示了ALD技术的总体应用空间，圈出了基于臭氧的ALP/O3工艺的应用空间。这些圈出的类别突出了ALP/O3在半导体和光伏器件制造中的广泛应用空间。

开展臭氧应用的ALD应用空间

图2显示了ALD/O3技术的一些特定微电子应用。臭氧输送系统与ALD设备一起用于生产微电子制造中的各种关键介电膜。ALD/O3用于在DRAM电容器中沉积ZrO2和Al2O3膜；该方法用于深孔中的SiO2沉积和VNAND器件中的Al2O3沉积。

ALP/O3薄膜沉积工艺的一些应用领域。

图3显示了3D NAND结构的横截面以及在其制造中采用的不同工艺。

32L 3D NAND闪存

ALD广泛用于该器件的制造，ALD/O3工艺用于关键氧化物层。64L 3D NAND结构具有100:1的深孔纵横比（a/R）；计划的3D NAND结构将具有甚至更严重的纵横比。对未来3D NAND设计的期望要求越来越多的层具有越来越大的深孔纵横比。能够处理具有这种纵横比的拓扑的沉积技术是ALD，其中ALD/O3是孔内电介质沉积的选择。虽然在困难的拓扑方面不那么引人注目，但当前的逻辑器件设计要求在其制造中增加ALP的使用。逻辑器件采用ALD/O3工艺来形成高k电介质，例如在栅极氧化物应用中的ZrO2、HfO2、Al2O3、La2O3和LaxAlyO。虽然这些栅极介电膜可以使用不同的氧化剂来制备，但研究表明，使用O3进行氧化可以通过改善界面性能和消除污染，特别是通过羟基（OH）部分来改善电性能。

用于DRAM、VNAND和逻辑器件的ALD/O3工艺需要臭氧产生系统，该系统能够以支持生产吞吐量需求的流速输送足够浓度的臭氧。对于DRAM应用，例如ZrO/Al2O3/ZrO双层高k电介质，这意味着ALD系统需要输送高达20slm的臭氧浓度为175至320g/Nm3的气体。逻辑器件中的高k栅极电介质（如La2O3）的生产工艺，每个腔室只需要2至3 slm的臭氧前体气体，臭氧的精确剂量在每slm 5%重量的范围内。典型的3D NAND工艺需要类似于DRAM生产中的前驱体流；然而，前体气体中的臭氧浓度可以高于高k门工艺中使用的臭氧浓度，范围在150至300g/Nm3之间。任何臭氧发生器和/或输送系统的持续挑战是由应用和OEM的系统（即腔室）设计驱动的同时浓度和流量要求。