Ideal Vacuum PlasmaVAC P50W 플라즈마 세척 및 오염 제거 시스템, 원격 플라즈마 소스 포함
일반적으로 SEM, TEM, ALD, PVD 샘플과 기판 준비에 사용됩니다. Ideal Vacuum
PlasmaVAC P50W 플라즈마 세척 및 오염 제거 시스템은 주사(SEM) 및 투과(TEM) 전자 현미경 샘플 준비에 이상적입니다. 플라즈마 세척은 샘플 표면에서 유기 오염 물질을 제거하여 이미지 품질과 분석 정확도를 개선하기 때문에 중요한 단계입니다. 반도체 산업은 SEM 및 TEM을 사용하여 트랜지스터 장치의 오류를 식별하고 분석하지만 많은 경우 오류의 증거는 장치가 정상적인 작동 조건에서 실행되는 동안 현장 테스트 중에만 볼 수 있습니다. 이러한 유형의 오류를 관찰하려면 전자 현미경 내부에 장착된 동안 트랜지스터 장치에 전기 및 냉각 연결을 공급해야 합니다. 이러한 요구 사항을 염두에 두고 P50W는 2.4입방 피트의 넓은 부피와 큰 측면 진공 액세스 포트가 있는 16 x 16 x 16인치의 챔버 크기를 갖습니다. 모든 전기 연결 및 냉각 공급 라인을 전달하는 측면 포트에 피드스루 플레이트를 쉽게 추가할 수 있으므로 이러한 모든 부분을 한 번에 모두 오염 제거할 수 있습니다. 이런 식으로 진공 측 포트에 장착된 현장 테스트 단계 전체가 오염제거되고 SEM이나 TEM에 연결할 준비가 됩니다. SEM이나 TEM에서는 전기 장치를 정상 조건에서 작동하고 결함을 관찰할 수 있습니다.
PlasmaVAC P50W는 다음에서 사용되는 샘플 및 기질에서 탄화수소 오염을 제거하는 데 이상적입니다.
- 주사 전자 현미경(SEM)
- 투과 전자 현미경(TEM)
- X선 광전자 분광법(XPS)
- X선 분광법(EDX)
- 크라이오-플라스마 집속 이온 빔(Cryo-PFIB)
- 원자층 증착(ALD)
- 물리 기상 증착(PVD)
- 극자외선 리소그래피(EUVL)
PlasmaVAC P50W에는 XEI Scientific, Inc에서 만든 원격 중공 음극 플라즈마 라디칼 제염기가 있으며, 모델은 Evactron E50 E-TC입니다. 이 소스는 13.56MHz에서 35~75와트의 RF 전력을 제공하며, 전력, 사이클 및 세척 길이를 변경하기 위한 테스트된 레시피 및 옵션 라이브러리가 포함되어 있습니다. Evactron E50 E-TC에는 두 가지 가스 유입 옵션이 있습니다. 반도체 산업 SEMI F38-0699 지침의 엄격한 요구 사항을 충족하는 초고순도 가스 유입 필터(3nm 기공 크기) 버전과 일반 실험실 조건을 위한 정밀 필터 옵션(0.5µm 기공 크기) 버전입니다. 이러한 인라인 필터는 가스 공급 라인에서 플라즈마 스트림으로 입자가 유입되는 것을 방지합니다. 테스트된 대체 가스에는 O2, CDA, Ar/H2, Ar/O2, N2/H2 및 N2가 있습니다. 안전상의 이유로 100% H2를 사용하는 것은 권장되지 않습니다.
PlasmaVAC P50W 표면 처리 사양:
- XEI Scientific의 원격 플라즈마 소스
- 모델 Evactron E50 E-TC
- 전력은 35~75와트 사이에서 조절 가능
- 최대 50와트 연속 작동
- RF 주파수 13.56MHz
- 2개의 가스 유입 필터 옵션: 3nm 및 0.5µm 기공 크기
- 3nm 기공 크기는 반도체 산업 SEMI F38-0699 지침을 따릅니다.
- O2, CDA, Ar/H2, Ar/O2, N2/H2, N2 가스로 테스트되었습니다.
- 전용 Evactron 사용자 인터페이스 컨트롤러
- 사용자 설정 저장
- 요리법, 전원, 사이클 및 세척 기간
- 전면 뷰포트
- 측면 접근 진공 포트
- 터보 스로틀링
- 플라스마 소스 아래에 장착된 가열 선반(60 °C)
- 가열 선반 거리는 1인치 단위로 조정 가능합니다.
- 2개의 추가 슬롯형 HV 보관 선반
이 P50W 시스템에는 Edwards nXR60i 건식 다단 루트 러핑 펌프와 TC400 컨트롤러가 있는 언더마운트 Pfeiffer HiPace 300 터보 펌프가 포함됩니다. 이 시스템의 특징으로는 대기 배출 및 통합 Inficon MPG400 조합 Pirani & 콜드 캐소드 인버티드 마그네트론 게이지가 있습니다. 챔버 진공 압력 측정값은 콘솔에 장착된 압력 컨트롤러를 통해 표시되며, 이를 통해 사용자는 터보 펌프의 속도를 제어할 수도 있습니다. 트랜지스터 장치 또는 웨이퍼의 최적의 플라즈마 세척을 위해 챔버에 높게 장착된 가열된 플래튼 선반이 포함되어 있으며, 온도는 별도의 콘솔에 장착된 컨트롤러로 제어되며 작업자의 화상 위험을 방지하기 위해 최대 60°C로 제한됩니다. 가열된 선반은 SEM 및 TEM 샘플을 세척하기 위한 최적의 거리에 설치되며 필요에 따라 다른 응용 분야에서 1인치 단위로 위아래로 조정할 수 있습니다. 추가 고진공 보관 공간을 위해 가열된 선반 아래에 두 개의 추가 선반이 있습니다. Evactron E50 E-TC 원격 플라즈마 세척 시스템은 챔버 지붕에 내장되어 있으며, 별도의 Evactron 전용 인터페이스 컨트롤러를 통해 사용자는 모든 중요한 세척 매개변수를 쉽게 변경하고 사용자 레시피를 유지할 수 있습니다. 챔버에는 뷰포트가 있는 힌지 스테인리스 스틸 도어와 플라즈마 아크에서 생성된 IR 및 UV 방사선으로부터 사용자를 보호하는 폴리카보네이트 필터가 내장되어 있습니다. 이 PlasmaVAC 기기에는 플라즈마 세척 시스템이 1 Torr 이상에서 작동하지 못하도록 하는 인터록이 포함되어 있습니다.
AutoExplor 소프트웨어 옵션을 사용하면 사용자는 시스템을 보호하면서 원격 컴퓨터에서 장치를 제어할 수 있습니다. AutoExplor는 펌프를 적절하게 시퀀싱하고 주어진 요청에 대해 올바른 밸브를 자동으로 작동합니다. 사용자는 압력 및 온도 설정점, 램프 속도, 침지 시간 및 배출을 프로그래밍할 수 있습니다. 이 소프트웨어는 실시간 그래픽 데이터 스트리밍을 제공하므로 사용자는 시스템 동작을 시각화할 수 있습니다. AutoExplor는 내부 예방 유지 관리 일정을 유지하고 펌프 유지 관리 또는 센서 교정과 같은 시스템 서비스가 필요할 때 사용자에게 알립니다. 이를 통해 시스템을 최상의 작동 성능으로 유지하는 데 도움이 됩니다. 또한 장치 오류가 발생할 경우 특정 문제 해결 정보와 함께 오류 및 오류 메시지를 제공하여 문제를 가능한 한 빨리 수정할 수 있습니다.
플라스마 세척은 주사 전자 현미경(SEM) 및 투과 전자 현미경(TEM)을 포함한 현미경에서 널리 사용되는 기술로, 샘플을 준비하고 오염을 제거합니다. 이는 샘플 표면에서 유기 오염 물질을 효과적으로 제거하여 이미지 품질과 분석 정확도를 개선합니다. 플라스마 세척이 SEM 및 TEM 샘플에 적용되는 방식은 다음과 같습니다.
1. 플라즈마 세척의 원리 플라스마 세척은 오염 물질을 제거하기 위해 고도로 이온화된 가스인 플라스마를 사용합니다. 플라스마는 저압 가스(일반적으로 산소, 아르곤 또는 수소)에 고주파 전자기장을 적용하여 생성됩니다. 이 공정은 반응성이 높은 이온, 전자 및 중성 종을 생성합니다.
2. 오염물질 제거 플라즈마 세척 공정에서:
- 물리적 제거 : 플라즈마 내의 고에너지 이온이 샘플 표면을 폭격하여 물리적으로 오염 물질을 제거합니다.
- 화학 반응 : 플라즈마의 반응성 종은 오염 물질과 화학적으로 상호 작용할 수 있습니다. 예를 들어, 산소 라디칼은 유기 물질을 산화시켜 쉽게 제거되는 휘발성 화합물로 만들 수 있습니다.
3. SEM 및 TEM에서의 응용 SEM 샘플의 경우:
- 오염제거 : 플라즈마 세척은 지문, 기름, 공기 중 입자와 같이 세부 사항을 가리거나 전자빔을 방해할 수 있는 유기 잔류물을 제거합니다.
- 개선된 이미징 : 플라즈마 처리로 표면을 세척하면 충전 효과가 줄어들고 SEM 및 TEM 이미지의 해상도와 대비가 향상됩니다.
- 향상된 분해능 및 대비 : 깨끗한 샘플 표면은 전자와 샘플 간의 더 나은 상호작용을 가능하게 하며, 이는 SEM 및 TEM에서 고해상도, 고대비 이미지를 얻는 데 중요합니다.
- 코팅 준비 : 비전도성 샘플에 전도성 코팅을 적용하기 전에 종종 사용되며 코팅이 잘 부착되고 균일한지 확인합니다.
4. 플라즈마 세척을 사용하는 장점- 샘플에 대한 영향이 적음 : 화학적 세척 방법과 달리 플라즈마 세척은 일반적으로 샘플 표면을 파괴하지 않습니다.
- 빠르고 효율적입니다 . 이 과정은 오염 수준과 샘플 크기에 따라 몇 분에서 1시간까지 걸릴 수 있습니다.
- 다재다능함 : 금속, 세라믹, 생물학적 시료를 포함한 다양한 재료에 효과적입니다.
전자 현미경, 특히 주사 전자 현미경(SEM)과 투과 전자 현미경(TEM)은 트랜지스터 장치의 오류를 식별하고 분석하는 데 반도체 산업에서 필수적인 도구입니다. 이러한 현미경은 나노스케일에서 고해상도 이미지를 제공할 수 있어 반도체 재료, 구조 및 장치를 자세히 검사할 수 있습니다. 이 맥락에서 전자 현미경을 사용하는 방법은 다음과 같습니다.
1. 고해상도 이미징- SEM : SEM은 트랜지스터 소자의 표면 지형과 구성을 시각화하는 데 사용됩니다. 표면 결함, 층 두께 변화 및 트랜지스터 고장으로 이어질 수 있는 구조적 이상을 식별할 수 있습니다. 후방 산란 전자(BSE) 모드는 원자 번호 대비를 기준으로 재료를 구별할 수 있으며, 이는 소자의 재료 구성 및 분포를 검사하는 데 유용합니다.
- TEM : TEM은 SEM보다 더 높은 분해능을 제공하며 원자 수준에서 이미지를 촬영할 수 있습니다. 이는 결정 격자 결함, 전위 및 다른 재료 간의 인터페이스 이상과 같은 트랜지스터의 내부 구조를 보는 데 중요합니다.
2. 고장 분석- 결함 분석 : 전자 현미경은 덜 강력한 현미경으로는 볼 수 없는 결함을 감지하고 분석할 수 있습니다. 여기에는 트랜지스터 내부의 공극, 균열 및 이물질 포함물이 포함됩니다.
- 재료 분석 : 전자 현미경의 에너지 분산 X선 분광법(EDX) 기능은 원소 분석을 수행하고 재료의 화학적 구성을 확인하는 데 사용할 수 있습니다. 이는 오염이나 재료 저하와 같은 문제를 이해하는 데 도움이 됩니다.
3. 결함 위치 파악- 회로 편집 및 디버깅 : 종종 SEM과 결합된 집속 이온 빔(FIB) 시스템은 회로 편집 및 고장 분석에 사용됩니다. 특정 위치에서 재료를 밀링하여 트랜지스터의 내부 섹션을 노출하거나 나노미터 규모에서 회로를 수리 및 수정할 수 있습니다.
- 물리적 단면 분석 : 내부 결함이나 고장의 경우 FIB를 사용하여 장치의 단면을 절단할 수 있습니다. 그런 다음 이러한 단면을 SEM 또는 TEM으로 촬영하여 층 구조와 인터페이스 품질을 분석할 수 있습니다.
4. 전기적 특성- SEM의 전압 대비 : 이 기술은 반도체 소자의 전기적 활동을 식별하는 데 사용됩니다. 트랜지스터의 어느 부분이 전기적으로 활성화되어 있고 어느 부분이 활성화되어 있지 않은지 보여주어 잠재적인 고장 영역을 나타냅니다.
5. 동적 테스트- 현장 테스트 : 일부 전자 현미경은 작동 조건에서 장치를 관찰할 수 있는 현장 전기 테스트를 수행하도록 장착되어 있습니다. 이는 전기 이동이나 열적 저하와 같은 동적 고장 메커니즘을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다.
