Picosun集团，全球领先的AGILE ALD供应商®(原子层沉积)薄膜涂层解决方案，报告了使用ALD技术制造的硅集成三维深沟槽微电容器的记录性能。
上图:三维微电容器制作的主要工艺步骤。1:硅表面上的方形孔格子图案;2:采用电化学微加工(ECM)对硅进行高纵横比沟槽加工;3:共形金属-绝缘体-金属(MIM)堆栈原子层沉积(ALD);4:铝沉积和接触模式。
便携式和可穿戴电子设备对效率和性能的要求越来越高，而且根据摩尔定律，它们的尺寸越来越小，这也给这些设备的电源管理带来了新的挑战。一种解决方案是将设备的关键部件进一步集成到所谓的SiP(包内系统)或SoC(片上系统)架构中，在这种架构中，包括电池或电容器等储能部件在内的所有部件都紧密地封装在一个紧凑的、微型的组装中。这就需要新的技术来提高性能并缩小能量存储单元的尺寸。三维、高纵横比、大表面积的深沟槽微电容器是一种潜在的解决方案，其储能结构由超薄、导电和绝缘材料交替层构成。亚博网站下载
Picosun的ALD技术现在已经实现了这些3D微电容器前所未有的性能。PICOSUN®利用ALapp亚博体育D设备沉积导电TiN和绝缘介质Al成膜层2O3.和HfAlO3.层进入高纵横比(高达100)沟槽蚀刻到硅。可达1µF/mm2获得了面积电容，这是该类型电容器的新记录。还有功率和能量密度，566 W/cm2和1.7µWh /厘米2，是优秀的，并超过了实现的价值与大多数其他电容技术。ALD微电容器还显示了出色的电压和温度稳定性，可达16v和100ºC，超过100小时的连续运行。
这些优良的性能指标为这种电容器技术的工业应用铺平了道路。ALD在现代半导体行业的成熟地位进一步促进了这一点，该技术已经集成到几乎所有先进的微芯片组件生产线中。
“我们利用了硅片底部可用的空间，其中只有几微米的硅用于集成电路的电子元件，制造了具有空前面积电容的硅集成3D微电容器。在过去的十年中，由比萨大学开发的电化学微加工技术，可以在硅上蚀刻高密度沟槽，纵横比可达100，这是用深度反应离子蚀刻无法达到的值。这是在ALD金属绝缘体金属堆栈的共形涂层上增加3D微电容器面积电容的基础。”意大利比萨大学信息工程系组长Giuseppe Barillaro教授说。
“我们的3D硅集成微电容器所取得的卓越成果再次表明ALD技术对现代微电子学是多么迫切。当系统性能和集成水平的要求随系统规模的增大而增大时，我们很高兴能够提供无与伦比的专业知识和该领域数十年积累的专业知识，为行业面临的挑战开发新颖的解决方案。环保方面也很明显，在同一生产线上生产的更小、更紧凑的设备也意味着更小的材料和能源消耗。”亚博网站下载Picosun Group的副首席执行官Juhana Kostamo说。
来源:https://www.picosun.com/