O sistema ideal de limpeza e descontaminação de plasma PlasmaVAC P50W a vácuo, com fonte de plasma remota, é comumente usado para preparação de amostras e substratos SEM, TEM, ALD e PVD

Nossos sistemas de limpeza e descontaminação de plasma Ideal Vacuum PlasmaVAC P50W são ideais para preparação de amostras de microscopia eletrônica de varredura (SEM) e transmissão (TEM). A limpeza do plasma é uma etapa vital, pois remove contaminantes orgânicos das superfícies das amostras, melhorando a qualidade da imagem e a precisão da análise. A indústria de semicondutores utiliza SEM e TEM para identificar e analisar falhas em dispositivos transistorizados, mas em muitos casos a evidência da falha só é visível durante testes in-situ enquanto o dispositivo está funcionando em condições normais de operação. Para observar esses tipos de falhas, conexões elétricas e de refrigeração devem ser fornecidas ao dispositivo transistorizado enquanto ele está montado dentro do microscópio eletrônico. Com esses requisitos em mente, o P50W tem um tamanho de câmara de 16 x 16 x 16 polegadas com um volume espaçoso de 2,4 pés cúbicos e grandes portas laterais de acesso a vácuo. Uma placa de passagem na porta lateral pode ser facilmente adicionada para transportar todas as conexões elétricas e linhas de fornecimento de resfriamento, para que todas essas peças possam ser descontaminadas em uma única etapa. Dessa forma, o estágio de teste in-situ completo montado em uma porta lateral de vácuo é descontaminado e pronto para ser conectado ao seu SEM ou TEM, onde os dispositivos elétricos podem ser operados em condições normais e defeitos podem ser observados.

O PlasmaVAC P50W é ideal para remover contaminação por hidrocarbonetos de amostras e substratos utilizados em:

• Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV)
• Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM)
• Espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS)
• Espectroscopia de raios X (EDX)
• Feixe de íons focado em crio-plasma (Cryo-PFIB)
• Deposição de Camada Atômica (ALD)
• Deposição Física de Vapor (PVD)
• Litografia Ultravioleta Extrema (EUVL)

O PlasmaVAC P50W possui um descontaminador radical remoto de plasma de cátodo oco fabricado pela XEI Scientific, Inc com o modelo Evactron E50 E-TC. Esta fonte oferece potência de RF entre 35 a 75 Watts a 13,56 MHz e inclui uma biblioteca de receitas testadas e opções para alterar a potência, os ciclos e a duração da limpeza. O Evactron E50 E-TC possui duas opções de entrada de gás: uma versão com filtro de entrada de gás de ultra-alta pureza (tamanho de poro de 3 nm) para atender aos rigorosos requisitos da indústria de semicondutores, diretiva SEMI F38-0699 e a opção de filtro de precisão (tamanho de poro de 0,5 µm). ) versão para condições gerais de laboratório. Esses filtros em linha evitam a introdução de partículas das linhas de alimentação de gás no fluxo de plasma. Os gases alternativos que foram testados incluem O2, CDA, Ar/H2, Ar/O2, N2/H2 e N2. O uso de 100% H2 não é recomendado por razões de segurança.

Especificações do tratamento de superfície PlasmaVAC P50W :

• Fonte remota de plasma da XEI Scientific
• Modelo Evactron E50 E-TC
• Potência ajustável entre 35 a 75 Watts
• Máximo de 50 Watts de operação contínua
• Frequência RF em 13,56 MHz
• Duas opções de filtro de entrada de gás: tamanhos de poro de 3 nm e 0,5 µm
• Os tamanhos de poro de 3 nm seguem a diretiva SEMI F38-0699 da indústria de semicondutores
• Testado com gases O2, CDA, Ar/H2, Ar/O2, N2/H2 e N2.
• Controlador de interface de usuário Evactron dedicado
• Armazenamento de configurações do usuário
• Receitas, potência, ciclos e duração da limpeza
• Janela de visualização frontal
• Portas de vácuo de acesso lateral
• Aceleração Turbo
• Prateleira aquecida (60 °C) montada abaixo da fonte de plasma
• A distância da prateleira aquecida é ajustável em incrementos de 1 polegada
• 2 prateleiras adicionais de armazenamento de alta tensão com fenda

Este sistema P50W inclui uma bomba seca de desbaste de raízes multiestágio Edwards nXR60i e uma bomba turbo Pfeiffer HiPace 300 montada abaixo com controlador TC400. Seus recursos também incluem ventilação atmosférica e uma combinação Inficon MPG400 integrada de Pirani e medidor de magnetron invertido de cátodo frio. As medições de pressão de vácuo da câmara são exibidas através de um controlador de pressão montado no console, que também permite ao usuário controlar a velocidade da bomba turbo. Está incluída uma prateleira de placa aquecida montada no alto da câmara para limpeza ideal de plasma de dispositivos transistorizados ou wafers, onde a temperatura é controlada por um controlador separado montado em console e é limitada a um máximo de 60 °C para evitar riscos de queimadura ao operador. A prateleira aquecida é instalada na distância ideal para limpeza de amostras SEM e TEM e é ajustável para cima ou para baixo em incrementos de 1 polegada para outras aplicações, conforme necessário. Duas prateleiras adicionais estão localizadas abaixo da prateleira aquecida para espaço adicional de armazenamento com alto vácuo. O sistema de limpeza remota de plasma Evactron E50 E-TC está embutido no teto da câmara e um controlador de interface dedicado Evactron separado permite ao usuário variar facilmente todos os parâmetros de limpeza importantes e manter as receitas do usuário. A câmara possui uma porta articulada de aço inoxidável com janela de visualização e filtro de policarbonato embutido para proteger o usuário da radiação IR e UV gerada pelo arco de plasma. Este instrumento PlasmaVAC inclui um intertravamento que não permite que o sistema de limpeza de plasma opere acima de 1 Torr.

A opção de software AutoExplor permite ao usuário controlar dispositivos de um computador remoto enquanto protege o sistema. O AutoExplor sequencia corretamente as bombas e opera automaticamente as válvulas corretas para uma determinada solicitação. O usuário pode programar pontos de ajuste de pressão e temperatura, taxas de rampa, tempos de imersão e ventilação. O software fornece streaming de dados gráficos em tempo real para que o usuário possa visualizar o comportamento do sistema. O AutoExplor mantém um cronograma interno de manutenção preventiva e notifica o usuário quando a manutenção do sistema, como manutenção da bomba ou calibração do sensor, é necessária. Isso ajuda a manter o sistema com desempenho operacional máximo. Ele também fornece mensagens de falha e erro, juntamente com informações específicas sobre solução de problemas no caso de falha do dispositivo, para que o problema possa ser corrigido o mais rápido possível.

A limpeza de plasma é uma técnica amplamente utilizada em microscopia, incluindo Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), para preparar e descontaminar amostras. Ele remove efetivamente contaminantes orgânicos das superfícies das amostras, melhorando a qualidade da imagem e a precisão da análise. Veja como funciona a limpeza de plasma para amostras SEM e TEM:

1. Princípio da Limpeza Plasma
A limpeza por plasma utiliza plasma, um gás altamente ionizado, para remover contaminantes. O plasma é gerado pela aplicação de um campo eletromagnético de alta frequência a um gás de baixa pressão, geralmente oxigênio, argônio ou hidrogênio. O processo cria íons, elétrons e espécies neutras que são altamente reativas.

2. Remoção de contaminantes

No processo de limpeza de plasma:

• Remoção Física : Os íons energéticos no plasma bombardeiam a superfície da amostra, eliminando fisicamente os contaminantes.
• Reações Químicas : Espécies reativas no plasma podem interagir quimicamente com contaminantes. Por exemplo, os radicais de oxigênio podem oxidar materiais orgânicos, transformando-os em compostos voláteis que são facilmente removidos.

3. Aplicação em SEM e TEM

Para amostras SEM:

• Descontaminação : A limpeza com plasma remove resíduos orgânicos como impressões digitais, óleos e partículas transportadas pelo ar que podem obscurecer detalhes ou interferir nos feixes de elétrons.
• Imagem aprimorada : Ao limpar a superfície, o tratamento com plasma reduz os efeitos de carga e melhora a resolução e o contraste das imagens SEM e TEM.
• Resolução e contraste aprimorados : uma superfície de amostra limpa permite uma melhor interação entre os elétrons e a amostra, o que é fundamental para obter imagens de alta resolução e alto contraste em SEM e TEM.
• Preparação para revestimento : É frequentemente usado antes da aplicação de revestimentos condutores em amostras não condutoras, garantindo que o revestimento adira bem e seja uniforme.

4. Vantagens de usar a limpeza por plasma

• Suave nas amostras : Ao contrário dos métodos de limpeza química, a limpeza com plasma geralmente não é destrutiva para a superfície da amostra.
• Rápido e Eficiente : O processo pode levar de alguns minutos a uma hora, dependendo do nível de contaminação e do tamanho da amostra.
• Versátil : Eficaz em uma variedade de materiais, incluindo metais, cerâmicas e amostras biológicas.

Os microscópios eletrônicos, particularmente os microscópios eletrônicos de varredura (SEM) e os microscópios eletrônicos de transmissão (TEM), são ferramentas vitais na indústria de semicondutores para identificar e analisar falhas em dispositivos transistorizados. A capacidade desses microscópios de fornecer imagens de alta resolução em nanoescala permite o exame detalhado de materiais, estruturas e dispositivos semicondutores. Veja como os microscópios eletrônicos são usados neste contexto:


1. Imagens de alta resolução

• SEM : SEMs são usados para visualizar a topografia da superfície e a composição de dispositivos transistores. Eles podem identificar defeitos superficiais, variações na espessura da camada e anormalidades estruturais que podem levar à falha do transistor. O modo de elétrons retroespalhados (BSE) pode diferenciar materiais com base no contraste do número atômico, o que é útil para inspecionar a composição e distribuição de materiais no dispositivo.
• TEM : TEM fornece resolução ainda maior que SEM e pode gerar imagens em nível atômico. Isso é crucial para visualizar estruturas internas dos transistores, como defeitos na rede cristalina, deslocamentos e anomalias de interface entre diferentes materiais.

2. Análise de falhas

• Análise de Defeitos : Os microscópios eletrônicos podem detectar e analisar defeitos que não são visíveis com microscópios menos potentes. Isso inclui vazios, rachaduras e inclusões de materiais estranhos dentro do transistor.
• Análise de materiais : Os recursos de espectroscopia de raios X por dispersão de energia (EDX) em microscópios eletrônicos podem ser usados para realizar análises elementares e confirmar a composição química dos materiais. Isso ajuda a compreender questões como contaminação ou degradação de materiais.

3. Localização de falhas

• Edição e depuração de circuitos : Sistemas de feixe de íons focados (FIB), geralmente combinados com SEM, são usados para edição de circuitos e análise de falhas. Eles podem fresar materiais em locais específicos para expor as seções internas de um transistor ou para reparar e modificar circuitos em escala nanométrica.
• Seccionamento Físico : Para defeitos ou falhas internas, o FIB pode ser usado para cortar seções transversais dos dispositivos. Essas seções transversais podem então ser visualizadas em SEM ou TEM para analisar as estruturas da camada e a qualidade da interface.

4. Caracterização Elétrica

• Contraste de tensão em SEM : Esta técnica é usada para identificar atividade elétrica em dispositivos semicondutores. Ele pode mostrar quais partes do transistor estão eletricamente ativas e quais não estão, indicando possíveis áreas de falha.

5. Teste Dinâmico

• Teste In Situ : Alguns microscópios eletrônicos são equipados para realizar testes elétricos in situ onde o dispositivo pode ser observado em condições de operação. Isto pode ser fundamental na identificação de mecanismos de falha dinâmica, como eletromigração ou degradação térmica.