• 我们的优势|NLD-4000型原子层沉积

    点击次数:207 发布时间:2019-12-05

    NANO-MASTER NLD-4000 型等离子增强原子层沉积系统可以提供高品质的薄膜沉积,通过配套 ICP 离子源系统可以支持 PEALD 和 T-ALD 等广泛应用。

    众多的优势配置,使得NLD-4000 型系统具有许多优势:

    ➢  超高的薄膜均匀性

    ➢  良好的粘附力

    ➢  超净的沉积(高真空支持)

    ➢  出色的工艺控制

    ➢  高度的可重复性(计算机全自动工艺控制)

    ➢  易使用(可直接调用编好的工艺程序)

    ➢  运行可靠(所有核心组件均带有保护)

    ➢  低维护(完整的安全互锁)

    ➢  高、低温基片样品台

    ➢  小的占地面积 26”x44”

    ➢  全自动工艺控制

    客户案例参数:

    案例表明:采用热原子层沉积技术,在6”晶圆片上生长 Al2O3(采用 TMA 和水),200℃温度,分别使用 100个cycle(沉积速率 1.3Å)和 300 个cycle(沉积速率1.2Å),生长的膜厚分别为136 Å和360Å,膜厚均匀度分别为 0.36%和0.27%(6”晶圆范围),折射率分别为1.68 和 1.67,可以实现非常高的均匀度和稳定性。

     

    案列表明:采用等离子辅助沉积技术,在6”晶圆片上生长 GaN(采用GaCl3和N2等离子),400℃温度,使用150个cycle(Cycle时间10s,脉冲时间60ms),生长的膜厚为244Å,膜厚均匀度分别为0.3%(6”晶圆范围),可以实现非常高的均匀度和稳定性。

    01 产品优势之 ICP源

    NANO-MASTER ICP 源为淋浴头平面远程离子源,均匀气流分布、高离子密度(优于1011、低等离子温度、低等离子势能、低腔体占空比,使该系统具有等离子分布均匀、生长速率高、薄膜损伤低、Cycle时间快、薄膜纯度高的优势。无石英视窗腐蚀问题。

    02  产品优势之 工艺

    通过我们的工艺和设备设计,对于氧化物和氮化物的生长,我们可以实现工艺时间减半,效率加倍。不用 NH3 可降低 H 掺杂,且不用处理 NH3 尾气。

    主要工艺优势如下:

    ➢ 生长/周期:2.3Å/Cycle(可达到加倍的效率);

    ➢ 膜厚偏差:优于 0.37%;

    ➢ 薄膜保形型:接近于 100%的阶梯覆盖率(三维镀膜);

    ➢ 兆分之一级的表面粗糙度(光学级别);

    ➢ 短 Cycle 时间(效率加倍);

    ➢ 超净的沉积(前驱体切换更彻底);

    ➢ 兼容百级超净间使用;

    ➢ 设计:热工艺和等离子工艺可在最小化的腔体空间内完美完成;

    ➢ 灵活性:在选择材料和前驱体方面具有最大的弹性(可支持任意尺寸和形状);

    ➢ 薄膜品质:通过涡轮分子泵进一步优化杂质去除,获得更高品质的高纯薄膜;

    ➢ 等离子源:平面的远程 ICP 源设计,带淋浴头气流分布;

    ➢ 软件:带 Labview 软件的全自动设计,直观的界面,提供最大的弹性和重复性,同时维持工艺的动态控制;

    ➢ 占地面积:紧凑型设计,NLD-3500 仅 26”x26”,NLD-4000 仅 26”x44”

    03  产品优势之 腔体设计

    NANO-MASTER采用紧凑型优化设计的13”阳极氧化铝,带一键式气动升降顶盖的腔体设计,使得该腔体在操作和维护方面具有非常便捷的优势,并且避免机械摩擦造成的腔门磨损问题。超净的阳极氧化铝腔体可以兼容百级超净间使用。观察视窗位于下腔体,可实时观察腔体内的等离子情况。

    04  产品优势之 样品台

    NLD-4000 可升级为带 RF 的偏压样品台,用于沉积前对基片的等离子预清洗,或用于腔体清洗。可加热到 400℃并在整个样片区域保持高均匀度,通过 PID 精确控温维持温度稳定。如果选配 Auto L/UL,样品台可升级为带顶针升降机制的样品台,可从预真空臂自动传输样片。

    05  产品优势之 真空系统(分子泵为选配)

    NANO-MASTER磁悬浮涡轮分子泵,超低维护率,抽速可达 500L/Sec。采用真空直连设计,分子泵和腔体之间具有很好的真空传导率。系统可以在 8小时内达到极限真空(3x10-7Torr),20 分钟可达到 10-6Torr 量级的高工艺真空。系统通过计算机直接控制涡轮分子泵的涡轮速度,可以实现工艺腔体下游压力的全自动调节,快速稳定。如无磁悬浮涡轮分子泵,系统配置真空泵,可以达到 50mTorr 的极限真空。

    06  产品优势之 自动预真空室(选配)

    预真空室有全自动上下片功能,支持单晶圆自动上下片,可以支持在不中断工艺腔真空的状态下连续处理。该功能可全自动实现包含自动进样、自动对准、自动送出样品,升降单元可实现快速定位,并且确保晶圆片跟样品台直接接触,获得很好的温度传导率。自动预真空室包含步进电机线性驱动,气动隔离门,70L/Sec 抽速的涡轮分子泵和 ISP-250型干泵,本底真空可达 5x10-6Torr,并配套独立的 Inficon 全局真空计。自动上下载片配置使得热基片在暴露大气环境之前可在 N2 气氛中冷却,避免氧化。

    07  产品优势之 ALD过滤器

    NANO-MASTER NLD 系列的 ALD 系统均配置大面积的 ALD Filter,该过滤器可以吸收多余的没有反应掉的前驱体,无需额外处理前驱体的尾气,一方面可以保护真空泵长期稳定运行,另一方面可以大大节省后期的尾气处理成本。

    08  产品优势之 软件控制

    系统通过 Labview 软件和 21”触屏监控屏幕提供友好的操作界面,通过计算机实现全自动的工艺控制,使得该 PEALD 系统具有高度的可重复性。完全的安全互锁,四级密码授权访问保护,包含:操作者(运行菜单)、工程师(独立控制子系统及菜单开发)、工艺工程师(编写程序)、维护,菜单驱动。真空、气流、分子泵速度、偏压、阀门状态等各工艺参数实时显示。

    Al2O3生长工艺界面

    GaN生长工艺界面 

    09  产品优势之 前驱体安全气柜

    系统为前驱体配套独立的手套箱安全气柜,这在打开前驱体容器的手动阀时可提供额外的安全保护。

    最多可提供 7 路 50cc 容器,用于液态、固态、粉末等前驱体,带电抛光不锈钢气体管路。对于液态容器可加热到 200℃,管路和阀门可加热到 130℃,带 PID 精确温度控制,通过计算机可设定加热温度。每路前驱体包含独立的 ALD 脉冲阀、管路和阀门加热器,及传输管路。

    10  产品优势之 系统设计

    系统提供紧凑型的设计,占地面积紧凑,性能出色,控制先进,全面的安全保障。先进的设计,确保了系统紧凑的同时维持了极高品质的性能。对于 4000 型系统,左侧为手套箱安全气柜、气路和真空相关的配置,右侧为控制和仪表的配置。

    11  产品优势之 国际影响力

    Compound Semiconductor Journal 复合半导体期刊关于我们的 ALD 系统的报道:

    Ammonia free ALD nitrides films  无氨 ALD  氮化物薄膜生长

    GaN 和 AlN 通过 N2 等离子沉积,消除了对氨气的依赖,对运行成本带来很大的节省。由于处理氨气要求工艺减排。

     

    Paper Presented at the 2016 ICMCTF Conference 发布于 2016 年国际薄膜会议上的论文:

    PE-ALD Deposition of GaN using GaCl3 and N2 on Si wafers

    使用 GaCl3 和 和 N2  在硅晶圆表面上通过等离子增强 ALD  系统沉积 GaN

    使用我们的 ALD 系统于 GaN 生长,我们已经证明了可使用连续的 N2 等离子和单前驱体脉冲来实现,或者以最短的可能 Cycle 时间来实现。

    生长的结果表明: 

    ➢ 在许多 Cycles 中保持线性

    ➢ Cycle 时间和温度之间互不影响

    ➢ 膜厚为 2Å

    以上所列的产品优势、NM专业娴熟的技术研发团队以及可靠及时的售后服务是NM产品质量的保证。NLD-4000型原子层沉积系统在国内外均有销售,并且得到了客户们的好评。NM将继续用我们的实力、我们的专业、我们的诚意为您提供优质的产品及服务。

     

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