Surface-dependent adsorption and diffusion processes in area-selective deposition of ruthenium

Promovendus/a: Jacobus Soethoudt

Promotor(en): Prof. dr. Annelies Delabie

Elektronische apparaten hebben een immer groeiende rol in ons dagelijks leven: we gebruiken ze om te communiceren, ze voorzien ons van ontspanning, en ze maken ons werk en leven op verschillende manieren gemakkelijk. Deze ontwikkeling is grotendeels mogelijk door de productie van almaar snellere, efficiëntere, en veelzijdigere elektronische schakelingen. Deze vooruitgang kent zijn oorsprong in het verkleinen van de bouwstenen van elektronische schakelingen, waardoor we meer bouwstenen op een microchip kunnen plaatsen en deze efficiënter met elkaar kunnen verbinden. Momenteel plaatsen we bouwstenen op elkaar met ultraprecieze robotische positioneringssystemen. Deze positionering wordt echter steeds moeilijker door de dalende grootte van de bouwstenen, en deze methode bereikt momenteel haar grens.

Selectieve-depositie (ASD) wordt daarom aangedragen als een mogelijk alternatief om materialen enkel daar te plaatsen waar het nodig is. ASD maakt gebruik van depositieprocessen die een onderscheid maken tussen het gebied waar depositie nodig is (het ‘groeigebied’) en gebieden waar geen depositie wenselijk is (het ‘niet-groeigebied’). Deze aanpak zou het mogelijk kunnen maken om materialen enkel daar te plaatsen waar het nodig is, door gebruik te maken van fysische en chemische processen die op een verschillende manier of snelheid plaatsvinden op verschillende oppervlakken.

Deze thesis onderzoekt de oppervlakte-afhankelijkheid van fysische en chemische processen tijdens de depositie van ruthenium, wat relevant is voor verschillende toepassingen zoals elektronische schakelingen en de opwekking van energie. Door te onderzoeken hoe snel ruthenium wordt gedeponeerd op verschillende oppervlakken, en hoe dit ruthenium zich gedraagt op het oppervlak na depositie, ondersteunt deze thesis de ontwikkeling van selectieve rutheniumprocessen voor verscheidene relevante technologieën.