Новые Улучшения в Индуктивно Соединенной Плазме - Процесс Низложения Химического Пара (ICP-CVD) Технологией Плазмы Аппаратур Оксфорда

Покрытые Темы

Новые Плиты Передачи Улучшая Единообразие Толщины Фильмов Депозированных ICP-CVD
Достигать более Лучшего Представления Фильма с Системами ICP-CVD от Аппаратур Оксфорда
Контролируя Газ Пропускает Во Время Обрабатывать ICP-CVD
Повторимость и Стабилность Обрабатывать ICP-CVD
Низложение Материалов Используя Обрабатывать ICP-CVD
Чистка Плазмы Камеры и Обрабатывать ICP-CVD
     Чистка Плазмы Камеры и Типичные Директивы Толщины
Процессы Pre-Обработки Плазмы
Сводка

Новые Плиты Передачи Улучшая Единообразие Толщины Фильмов Депозированных ICP-CVD

Технологические прогрессы также были сделаны в которых улучшил единообразие толщины фильма достигает основал на нашем новом запатентованном аппаратном проекте. Новый аппаратный проект также позволяет пользователю способности депозировать слои над более большими зонами с превосходным единообразием толщины фильма. Запатентованный аппаратный проект основан на новой конструкции showerhead типа которую мы вызываем плитой передачи. Плита передачи после этого помещена в камере и сидит между high-density источником плазмы и субстратом.

Плита передачи была оптимизирована путем регулировать размеры и распределение отверстия для того чтобы достигнуть максимального улучшения толщины фильма. Плита передачи сделана из алюминиевого сплава 6082 с достаточной толщиной для обслуживания плиты близко к температуре камеры боковой кондукцией, даже когда работающ с высокими силами ICP. Было найдено что достигли единообразия толщины фильма «самое лучшее» на низложения нитрида кремния и окиси кремния 2 различных варианта плит необходимы, что.

На Диаграммы 1 и 2 (ниже) показано 2 различных плиты передачи для источника ICP180.

Диаграмма 1. Изображение плиты передачи газового кольца и газа силана внутри отростчатой камеры во время процесса плазмы

Диаграмма 2. 2 плиты передачи газа. (a) Плита 1 Передачи оптимизирована для того чтобы депозировать SiO2. (b) Плита 2 Передачи оптимизирована для того чтобы депозировать Согрешениеx

На Диаграмму 3 показано более большой плите передачи что необходимо, что для источника ICP380 депозирует фильмы CVD ICP с субстратами до 300mm с превосходным единообразием толщины фильма.

Диаграмма 3. плита Передачи используемая с источником ICP380

Улучшать Представление Фильма с Системами ICP-CVD от Аппаратур Оксфорда

Выставки Диаграммы 4 и 5 пример распределенияx толщины фильма Согрешения над 100 вафлями кремния mm и 200mm, используя ICP180 и источник ICP380 соответственно. Системы ICP-CVD Аппаратур Оксфорда' теперь предлагают эти улучшенные технологические прогрессы, и пользователи также будут легко модернизировать их существующую систему ICP-CVD способную для того чтобы достигнуть представления фильма даже лучше.

Диаграмма 4. единообразие толщиныx фильма Согрешения ICP-CVD над 100mm используя System100 с источником ICP180

Диаграмма 5. единообразие толщиныx фильма Согрешения ICP-CVD над 200mm используя System100 с источником ICP380

Типичное представление единообразия толщины фильма для низкой температуры низложений быть в зависимости от также используемый источник ICP. Таблица 1 показывает различное единообразие толщины фильма в зависимости от источника ICP.

Единообразия толщины фильма Таблицы 1. Типичные ICP-CVD

Источник ICP Размер Вафли
50mm 100mm 150mm 200mm
ICP65 <±6% - - -
ICP180 <±2% <±3% <±5% -
ICP380 <±1% <±2% <±3% <±5%

Контролируя Газ Пропускает Во Время Обрабатывать ICP-CVD

Депозированные фильмы как нитрид Кремния и окись кремния использованы в HBLEDS для того чтобы запассивировать окончательные приборы. Настоящие методы включают обрабатывать серии PECVD который имеет типичную нагрузку до 8 x 4" субстраты (и гораздо большле нагрузку 2" субстраты) с темпами роста 14-15 nm/min. Значительное количество интереса недавно было направлено к одиночный обрабатывать СИД вафли который требует, что более высокие тарифы низложения поддерживают требования к объём. Также знано что температуру низложения необходимо также держать как можно низким. Эти требования ограничивают способность обычных PECVD которые требуют высоких температур и низких тарифов низложения для того чтобы позволить высокомарочному материалу быть депозированным, вероятно через позволять достаточному времени для сверхнормального водопода к outgas от растущего фильма.

Мы уже обсуждали что high-density фильмы можно депозировать на низких температурах (<150°C) используя метод ICP-CVD но с типичными тарифами низложения 8nm/min. Однако работа новейшей разработки на OIPT достигала гораздо высокее тарифов низложения > 140nm/min на таких же низких температурах, пока поддерживающ хорошие качество фильма, единообразие толщины фильма и управление усилия фильма. Эти недавние выдвижения показывали возможность ICP-CVD в достигать высокомарочных фильмов на низких температурах с высоким объём. Более высокие процессы тарифа низложения были достиганы путем увеличивать смесь подачи силы и газа ICP как показано в диаграмме 6 внизу. Коэффициент подачи газа для низложения Согрешения и2 SiO после этого был отрегулирован для того чтобы настроить R.I. (диаграмму 7).

Диаграмма 6. Изменение тарифа низложения с полным газом пропускает для Согрешения ICP-CVDx депозированного на 150°C

Диаграмма 7. Изменение тарифа низложения против полного газа пропускает для ICP-CVD SiO2 депозированного на 150°C

Повторимость и Стабилность Обрабатывать ICP-CVD

Один из большинств важных факторов системы низложения способность депозировать такой же фильм сверх и сверх снова. Повторимость и стабилность процесса ICP-CVD в котором испытания были унесены путем депозируя высокий тариф низложения SiO2 (>140nm/min) на низких температурах (<150°C) на вафлях 75 x 100mm. Результаты показаны в диаграмме 8, 9, и 10 ниже.

Диаграмма 8. Вафля к повторимости тарифа низложения вафли <+/-2% с единообразием толщины фильма <+/-3% над вафлей 100mm

Диаграмма 9. Вафля к повторимости R.I. вафли <+/-0.3%

Диаграмма 10: Повторимость усилия2 фильма ICPCVD SiO над 75 вафлями

Диаграмма 11: Влияние фосфористой подачи газа на тарифе низложения ICP-CVD -Si

Низложение Материалов Используя Обрабатывать ICP-CVD

В дополнение к SiO2, слоиxy ICP-CVD SiONx и Согрешения можно также использовать для того чтобы депозировать другие материалы как аморфический данный допинг кремний (undoped и) и карбид кремния.

Аморфический кремний обычно депозирован используя чисто силан с малыми подачами аргона для того чтобы помочь поразить плазму. Дополнительный водопод также использован для того чтобы улучшить качество фильма. Dopants можно добавить, что в форме фосфора и бора изменили проводимость слоя который частность важная в применениях photovoltaics. Диаграмма 11 под влиянием Фосфористой подачи на тарифе низложения для ICP-CVD аморфического si наслаивает.

ICP-CVD можно также использовать для того чтобы депозировать карбид кремния. Силан нормально смешан с метаном и аргон также использован для того чтобы помочь с поражать плазмы. R.I. SiC может быть настроен путем регулировать коэффициент подачи газа силана к метану. Выставки Диаграммы 12 и 13 отношение между R.I., усилием фильма и коэффициентом метана/подачи газа силана.

Диаграмма 12: Изменение R.I. с коэффициентом метана/подачи газа силана

Диаграмма 13: Изменение усилия фильма с коэффициентом метана/подачи газа силана

Чистка Плазмы Камеры и Обрабатывать ICP-CVD

В ICP-CVD обрабатывая, значительно пропорция времени инструмента посвящена к чистке плазмы используя газы вытравливания для того чтобы очистить отростчатую камеру. Несколько чистых газов доступных такие CF4, CF38, CF26 и NF3. Тем Ме Менее в наших камерах ICP мы номинально используем SF6 должное к способности достигнуть более высоких тарифов вытравливания, более чистых субпродуктов и опытных процессов вытравливания которые мы дорабатывали успешно для того чтобы очистить внутри камеры. Альтернативные газы которые мы также использовали CF4 и CF.38

Чистые газы использованы ли свои6 SF или4 CF обычно с или O2 или НИКАК2 для уменьшения субпродуктов сформированных после чистого. Чистое состоит из использовать силу ICP и также приводит в действие к электроду. Это использовано для того чтобы повысить фтор для того чтобы достигнуть более быстрых тарифов вытравливания. Предложены, что помещена вафля также на таблице для того чтобы защитить поверхность т.е. уменьшает над чисткой в этой области. Время чистки плазмы и быть в зависимости от интервалов чистки природа низложения. Например если высокий фильм усилия депозирован в камере, то максимальное низложение прежде чем очищать необходимо уменьшенные должные к потенциалу фильма шелушась от стенок камеры на образец.

Чистка Плазмы Камеры и Типичные Директивы Толщины

Типичные директивы толщины и чистки показаны ниже.

  • Чистка должна быть унесена после >5microns низложения фильма.
  • Время Чистки зависел на депозированных типе и толщине фильма.
  • Типичное время чистки 2hours для 6-8 микронов низложения фильма.

После камеры плазмы чистой важно работать рецепт продувки насоса для того чтобы уменьшить particulates. Типичная последовательность показана ниже: -

Повторите 30 продувку times/1min pump/1min2 N, 100sccm, 50mT/Loop

Подготовлять камеры важный шаг достигнуть repeatable процесса. Мы наблюдали что ~0.5microns низложения необходимо для подготовлять. На Диаграмму 14 показано как тариф низложения и рефрактивное процесса стабилизируют после плазмы камеры чистой и подготовлять камеры.

Диаграмма 14: Влияние камеры подготовляя на отростчатой повторимости

Процессы Pre-Обработки Плазмы

Процесс pre-обработки плазмы может быть прикладной к деламинации во избежании поверхности частности депозированных фильмов специально когда фильм приходит под некоторое термальное или механически усилие. Хорошее прилипание депозированных фильмов на основные материальные быть в зависимости от тип поверхности и также тип выпарок на поверхности. Кислород - основанная плазма pre-чистая имеет большое влияние в извлекать органические выпарки тогда как плазма основанная водоподом preclean имеет большое влияние извлечь неорганические выпарки.

Если материал субстрата за исключением Кремния использован как нитрид Арсенида Галлия или Галлия плазма pre, то процесс обработки необходим для того чтобы достигнуть хорошего снимает свойства. Например, прилипание и качество депозированного фильма могут быть улучшены путем прикладывать основанное водоподом pre чистое отростчатое прежнее низложение фильма. Это было унесено путем использование плазмы амиака/азота pre чистой где амиак разъединяет в азот и водопод и приводя к водопод атакуют основную поверхность давая наполненную водородом поверхность которая обеспечивает хороший прослоек между фильмом и субстратом. Последующий депозированный фильм после этого показывает хорошие свойства фильма как хорошее прилипание, низкие pinholes и хорошие электрические характеристики.

Сводка

В этой бумаге мы показывали что ICP-CVD можно использовать для того чтобы депозировать различные материалы включая SiO2, Согрешениеx, -Si и SiC. Путем использование фильмов метода ICP-CVD высокомарочных депозируйте с high-density плазмой, низкими давлениями и температурами низложения которая приводит к в уменьшая загрязнении фильма, повышающ стехиометричность фильма, уменьшающ поражение радиоактивным излучением сразу взаимодействием ион-поверхности, и исключающ ухудшение прибора в условиях высоких температур.

Источник: «Индуктивно соединил низложение химического пара плазмы (ICP-CVD)» Технологией Плазмы Аппаратур Оксфорда.

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Технологию Плазмы Аппаратур Оксфорда.

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

Last Update: 24. September 2013 05:45

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit