Perpustakaan Digital ITB

Perkembangan di bidang sirkuit terpadu telah memperkecil ukuran interkoneksi logam. Miniaturisasi meningkatkan resistivitas bahan sehingga memunculkan waktu tunda yang signifikan. Maka dari itu, bahan interkoneksi baru diajukan untuk mengurangi kenaikan resistivitas. Molibdenum (Mo) unggul karena nilai jarak rerata bebasnya yang lebih pendek dari Tembaga (Cu). Sifat ini membuat logam Mo tidak mengalami kenaikan resistivitas yang sebanding dengan Cu. Pengecilan ukuran interkoneksi juga menuntut penggunaan teknik penumbuhan material yang mutakhir. Deposisi lapisan atom (atomic layer deposition, ALD) dianggap sebagai metode yang dapat digunakan karena keunggulannya dalam kontrol pertumbuhan presisi serta kemampuan pelapisan konformal. Eksperimen penumbuhan lapisan tipis Mo menggunakan ALD telah dilakukan menggunakan prekursor MoO2Cl2. Prekursor ini berhasil mendeposisikan Mo murni, tetapi membutuhkan suhu yang tinggi. Pada penelitian ini, mekanisme reaksi deposisi dari prekursor MoO2Cl2 pada MoN diinvestigasi menggunakan teori fungsional kerapatan (density functional theory, DFT). Simulasi mengindikasikan adanya kemungkinan penyingkiran pengotor melalui mode disosiasi serta mode hidrogenasi prekursor secara langsung. Energetika reaksi menunjukkan bahwa hidrogenasi oksigen (O) ke H2O memiliki energi penghalang 0,75-2,31 eV, lebih besar dibanding klorin (Cl) ke HCl dengan rentang energi 0,75-1,99 eV. Perbedaan energetika membuat pengotor O lebih sulit dihilangkan. Pemodelan mikrokinetika juga dilaksanakan untuk menguak jaringan reaksi yang terlibat. Mikrokinetika menunjukkan bagaimana kedua mode yang ada dapat bekerjasama secara sinergis dalam menghilangkan pengotor. Pemodelan ini juga digunakan untuk menarik hubungan antara kandungan lapisan dengan parameter deposisi. Tekanan gas MoO2Cl2 yang berlaku sebagai koreaktan diidentifikasi sebagai salah satu parameter yang dapat dioptimasi untuk meningkatkan kualitas lapisan terdeposisi.