Nuovi Miglioramenti in Plasma Induttivo Coppia - Trattamento Di Deposizione Chimica In Fase Di Vapore (ICP-CVD) da Tecnologia del Plasma degli Strumenti di Oxford

Argomenti Coperti

Nuove Zolle della Trasmissione che Migliorano Uniformità di Spessore delle Pellicole Depositate ICP-CVD
Raggiungimento della Prestazione Migliore della Pellicola con i Sistemi di ICP-CVD dagli Strumenti di Oxford
Il Gas Gestente Scorre Durante il Trattamento di ICP-CVD
Ripetibilità e Stabilità di Trattamento di ICP-CVD
Deposito dei Materiali Facendo Uso di Trattamento di ICP-CVD
Pulizia del Plasma della Camera e Trattamento di ICP-CVD
     Pulizia del Plasma della Camera e Linee guida Tipiche di Spessore
Trattamenti di Pretrattamento del Plasma
Riassunto

Nuove Zolle della Trasmissione che Migliorano Uniformità di Spessore delle Pellicole Depositate ICP-CVD

I miglioramenti Trattati egualmente sono stati apportati in cui ha migliorato l'uniformità di spessore di pellicola è stato raggiunto ha basato sulla nostra nuova progettazione di hardware brevettata. La nuova progettazione di hardware egualmente concede all'utente la capacità di depositare i livelli sopra le più grandi aree con l'uniformità eccellente di spessore di pellicola. La progettazione di hardware brevettata è basata su una nuova progettazione della doccia di stile che chiamiamo una zolla della trasmissione. La zolla della trasmissione poi è collocata nella camera e si siede fra la sorgente ad alta densità del plasma ed il substrato.

La zolla della trasmissione è stata ottimizzata regolando le dimensioni e la distribuzione del foro per raggiungere il miglioramento massimo di spessore di pellicola. La zolla della trasmissione è fatta della lega di alluminio 6082 con spessore sufficiente per mantenere la zolla vicino alla temperatura della camera dalla conduzione laterale, anche quando funzionando con le alte potenze dell'ICP. È stato trovato che per raggiungere l'uniformità di spessore di pellicola “del meglio„ per i depositi del nitruro di silicio e dell'ossido di silicio due varianti differenti delle zolle sono state richieste.

Figure 1 e 2 (sotto) mostrano due zolle differenti della trasmissione per una sorgente ICP180.

Figura 1. Immagine della zolla della trasmissione dell'anello di gas del silano e del gas dentro la camera trattata durante il trattamento del plasma

Figura 2. Due piastrine della trasmissione del gas. (a) La zolla 1 della Trasmissione è ottimizzata per depositare SiO2. (b) la zolla 2 della Trasmissione è ottimizzata per depositare il Peccatox

Figura 3 mostra ad una più grande zolla della trasmissione quale è richiesta per la sorgente ICP380 per depositare le pellicole di CVD dell'ICP con i substrati fino ad un massimo di 300mm con l'uniformità eccellente di spessore di pellicola.

Figura 3. zolla della Trasmissione utilizzata con la sorgente ICP380

Miglioramento della Prestazione della Pellicola con i Sistemi di ICP-CVD dagli Strumenti di Oxford

Manifestazioni di Figure 4 e 5 un esempio di distribuzionex di spessore di pellicola di Peccato oltre 100 lastre di silicio di 200mm e di millimetro, facendo uso di un ICP180 e di una sorgente ICP380 rispettivamente. I sistemi di ICP-CVD degli Strumenti di Oxford' ora offrono questi miglioramenti trattati migliori e gli utenti egualmente potranno migliorare facilmente il loro sistema attuale di ICP-CVD per capace di raggiungere ancora la migliore prestazione della pellicola.

Figura 4. uniformità di spessorex di pellicola di Peccato di ICP-CVD più di 100mm facendo uso di uno System100 con una sorgente ICP180

Figura 5. uniformità di spessorex di pellicola di Peccato di ICP-CVD più di 200mm facendo uso di uno System100 con una sorgente ICP380

La prestazione Tipica dell'uniformità di spessore di pellicola per i depositi di bassa temperatura egualmente dipende dalla sorgente dell'ICP usata. La Tabella 1 mostra l'uniformità differente di spessore di pellicola secondo la sorgente dell'ICP.

Uniformità Tipiche di spessore di pellicola della Tabella 1. ICP-CVD

Sorgente dell'ICP Dimensione del Wafer
50mm 100mm 150mm 200mm
ICP65 <±6% - - -
ICP180 <±2% <±3% <±5% -
ICP380 <±1% <±2% <±3% <±5%

Il Gas Gestente Scorre Durante il Trattamento di ICP-CVD

Le pellicole Depositate quali il nitruro di Silicio e l'ossido di silicio sono utilizzate in HBLEDS per passivare le unità definitive. I metodi Correnti comprendono il trattamento in lotti PECVD che ha un caricamento tipico di fino a 8 x di 4" substrati (e un caricamento molto più grande di 2" substrati) con un tasso di accrescimento di 14-15 nm/min. che il Considerevole ammontare di interessi recentemente è stato orientato verso singolo trattamento del wafer LED che richiede le più alte tariffe di deposito di mantenere i requisiti di capacità di lavorazione. Egualmente è conosciuto che la temperatura del deposito deve anche essere tenuta il più basso possibile. Questi requisiti limita l'abilità di PECVD convenzionali che richiedono le temperature elevate e le tariffe di deposito basse per permettere che il materiale di alta qualità sia depositato, probabilmente through concedendo il tempo sufficiente per idrogeno in eccesso ai outgas dalla pellicola crescente.

Già abbiamo discusso che le pellicole ad alta densità possono essere depositate alle basse temperature (<150°C) facendo uso della tecnica di ICP-CVD ma con le tariffe di deposito tipiche di 8nm/min. Comunque il lavoro di sviluppo recente a OIPT ha raggiunto le tariffe di deposito molto più alte di > 140nm/min alle stesse basse temperature, mentre mantenendo la buoni qualità della pellicola, uniformità di spessore di pellicola e controllo di sforzo della pellicola. Questi avanzamenti recenti hanno indicato la capacità di ICP-CVD nel raggiungimento delle pellicole di alta qualità alle basse temperature con alta capacità di lavorazione. Gli più alti trattamenti di tariffa di deposito sono stati raggiunti aumentando la potenza dell'ICP ed intossicano la miscela di flusso secondo le indicazioni di figura 6 qui sotto. Il rapporto di flusso del gas per il deposito di SiO e2 di Peccato era poi regolato per sintonizzare l'Indice di rifrazione (figura 7).

La Figura 6. la Variazione della tariffa di deposito con gas totale scorre per il Peccato di ICP-CVDx depositato a 150°C

La Figura 7. la Variazione della tariffa di deposito contro gas totale scorre per ICP-CVD SiO2 depositato a 150°C

Ripetibilità e Stabilità di Trattamento di ICP-CVD

Uno della maggior parte dei fattori importanti di un sistema del deposito è la capacità di depositare continuamente la stessa pellicola. La ripetibilità e la stabilità del trattamento di ICP-CVD in cui le prove sono state effettuate dalla tariffa di deposito alta di deposito SiO2 (>140nm/min) alle basse temperature (<150°C) sui wafer di 100mm x di 75. I Risultati sono indicati nella figure 8, 9 e 10 qui sotto.

Figura 8. Wafer ad una ripetibilità di tariffa di deposito del wafer di <+/-2% con un'uniformità di spessore di pellicola di <+/-3% più del wafer di 100mm

Figura 9. Wafer ad una ripetibilità di Indice di rifrazione del wafer di <+/-0.3%

Figura 10: Ripetibilità di sforzo2 della pellicola di ICPCVD SiO oltre 75 wafer

Figura 11: Effetto di flusso fosforoso del gas sulla tariffa di deposito di un-Si di ICP-CVD

Deposito dei Materiali Facendo Uso di Trattamento di ICP-CVD

Oltre a SiO2, i livellixy ICP-CVD di Peccatox e di SiON possono anche essere utilizzati per depositare altri materiali quali silicio amorfo (undoped e verniciato) ed il carburo di silicio.

Il silicio Amorfo è depositato solitamente facendo uso del silano puro con i piccoli flussi dell'argon per contribuire a direzione il plasma. L'idrogeno Supplementare egualmente è usato per migliorare la qualità della pellicola. I Dopant possono aggiungersi sotto forma di fosforo e di boro per cambiare la conducibilità del livello che è particolare importante nelle applicazioni di photovoltaics. Figura 11 sotto l'effetto di flusso Fosforoso sulla tariffa di deposito per il si amorfo di ICP-CVD mette a strati.

ICP-CVD può anche essere usato per depositare il carburo di silicio. Il Silano è normalmente misto con metano e l'argon egualmente è usato per aiutare con la direzione del plasma. L'Indice di rifrazione del Sic può essere sintonizzato regolando il rapporto di flusso del gas del silano al metano. Manifestazioni di Figure 12 e 13 la relazione fra l'Indice di rifrazione, lo sforzo della pellicola ed il rapporto del metano/flusso gas del silano.

Figura 12: Variazione dell'Indice di rifrazione con il rapporto del metano/flusso gas del silano

Figura 13: Variazione dello sforzo della pellicola con il rapporto del metano/flusso gas del silano

Pulizia del Plasma della Camera e Trattamento di ICP-CVD

Nel trattamento di ICP-CVD, una proporzione significativa del tempo dello strumento è votata a pulizia del plasma facendo uso dei gas incisione pulire la camera trattata. Ci sono una serie di gas puliti disponibili tali CF4, CF38, CF26 e N-F3. Comunque nelle nostre camere dell'ICP nominalmente utilizziamo SF6 dovuto capacità di raggiungere le più alte tariffe incisione, i sottoprodotti più puliti ed i trattamenti con esperienza incisione che abbiamo modificato per pulire con successo dentro la camera. I gas Alternativi che egualmente abbiamo usato sono CF4 e CFR.38

I gas puliti se il suo SF6 o CF4 è usato solitamente con o la O2 o NESSUN2 per diminuire i sottoprodotti formati dopo il pulito. Il pulito consiste di usando la potenza dell'ICP ed egualmente alimenta all'elettrodo. Ciò è usata per promuovere il fluoro per raggiungere le tariffe più veloci incisione. Un wafer egualmente è suggerito per essere collocato sulla tabella per proteggere la superficie cioè diminuisce sopra pulizia in questa area. Il tempo di pulizia del plasma e gli intervalli di pulizia dipende dalla natura del deposito. Per esempio se un'alta pellicola di sforzo è depositata nella camera poi che il deposito massimo prima che pulire sia richiesta è diminuito dovuto il potenziale della pellicola che si sfalda dalle pareti della camera sul campione.

Pulizia del Plasma della Camera e Linee guida Tipiche di Spessore

Le linee guida Tipiche di pulizia e di spessore sono indicate sotto.

  • La Pulizia dovrebbe essere effettuata dopo >5microns del deposito della pellicola.
  • Il tempo di Pulizia dipende da tipo e da spessore di pellicola depositati.
  • Il tempo Tipico di pulizia è 2hours per 6-8 micron del deposito della pellicola.

A Seguito di una camera del plasma pulita è importante eseguire una ricetta della purga della pompa per minimizzare le particelle. Una sequenza tipica è indicata qui sotto: -

Ripeti 30 la purga di times/1min pump/1min2 N, 100sccm, 50mT/Loop

Il Condizionamento della camera è un punto importante per raggiungere un trattamento ripetibile. Abbiamo osservato che ~0.5microns del deposito è richiesto per condizionare. Figura 14 mostra come la tariffa di deposito ed il rifrangente del trattamento si stabilizza dopo un plasma della camera pulito ed il condizionamento della camera.

Figura 14: Effetto della camera che condiziona su ripetibilità trattata

Trattamenti di Pretrattamento del Plasma

Un trattamento di pretrattamento del plasma può applicarsi ad una superficie particolare per evitare la delaminazione delle pellicole depositate particolarmente quando la pellicola rientra in un certo termale o sforzo meccanico. La Buona aderenza delle pellicole depositate sul materiale di fondo dipende dal tipo di superficie ed anche dal tipo di residui sulla superficie. Il plasma Basato Sull'impiego Dell'ossigeno prepulisce ha il maggior effetto nella rimozione dei residui organici mentre un plasma basato idrogeno prepulisce ha il maggior effetto rimuovere i residui inorganici.

Se un materiale del substrato all'infuori di Silicio è usato quali l'Arsenuro Di Gallio o il Nitruro di gallio Un plasma pre il trattamento del trattamento è essenziale per raggiungere buon filma i beni. Per esempio, l'aderenza e la qualità della pellicola depositata possono essere migliorate applicando un deposito priore trattato pre pulito della pellicola basato idrogeno. Ciò è stata effettuata usando un plasma azoto/dell'ammoniaca pre pulito dove l'ammoniaca dissocia in azoto e l'idrogeno e l'idrogeno risultante attacca la superficie di fondo che dà una superficie idrogenata che fornisce un buon strato intermedio fra la pellicola ed il substrato. La pellicola depositata successiva poi mostra i buoni beni della pellicola quali buona aderenza, i fori di spillo bassi e le buone caratteristiche elettriche.

Riassunto

In questo documento abbiamo indicato che ICP-CVD può essere usato per depositare i vari materiali compreso SiO2, il Peccatox, un-Si e Sic. Usando le pellicole di alta qualità di tecnica di ICP-CVD sono depositati con plasma ad alta densità, pressioni basse e le temperature del deposito che risultati nella contaminazione di minimizzazione della pellicola, promuovendo stechiometria della pellicola, diminuendo danno da radiazione dall'interazione diretta della ione-superficie ed eliminando degradazione dell'unità alle temperature elevate.

Sorgente: “Ha accoppiato Induttivo di deposizione chimica in fase di vapore del plasma (ICP-CVD)„ dalla Tecnologia del Plasma degli Strumenti di Oxford.

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego la Tecnologia del Plasma degli Strumenti di Oxford.

Date Added: Nov 24, 2010 | Updated: Sep 24, 2013

Last Update: 24. September 2013 05:42

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