理想真空 PlasmaVAC P50W 等离子清洁和净化系统，带远程等离子源
常用于 SEM、TEM、ALD 和 PVD 样品和基材制备。我们的理想真空
PlasmaVAC P50W 等离子清洗和净化系统非常适合扫描 (SEM) 和透射 (TEM) 电子显微镜样品制备。等离子清洗是一个至关重要的步骤，因为它可以去除样品表面的有机污染物，提高图像质量和分析准确性。半导体行业使用 SEM 和 TEM 来识别和分析晶体管器件中的故障，但在许多情况下，故障的证据仅在设备在正常运行条件下运行时的现场测试期间可见。要观察这些类型的故障，必须在将晶体管器件安装在电子显微镜内时为其提供电气和冷却连接。考虑到这些要求，P50W 的腔室尺寸为 16 x 16 x 16 英寸，容积宽敞，为 2.4 立方英尺，侧面有大型真空接入口。可以轻松添加一个通向侧面端口的馈通板，该馈通板承载所有电气连接和冷却供应管线，以便所有这些部件都可以一步完成净化。这样，安装在真空侧端口上的完整原位测试台就被净化并准备连接到您的 SEM 或 TEM，其中电气设备可以在正常条件下操作并可以观察到缺陷。
PlasmaVAC P50W非常适合去除以下样品和基质中的碳氢化合物污染：
- 扫描电子显微镜（SEM）
- 透射电子显微镜 (TEM)
- X 射线光电子能谱 (XPS)
- X 射线光谱 (EDX)
- 低温等离子聚焦离子束 (Cryo-PFIB)
- 原子层沉积 (ALD)
- 物理气相沉积 (PVD)
- 极紫外光刻 (EUVL)
PlasmaVAC P50W配有由 XEI Scientific, Inc 制造的远程空心阴极等离子体自由基净化器，型号为 Evactron E50 E-TC。该源提供 13.56 MHz 下 35 至 75 瓦之间的射频功率，并包含一个经过测试的配方库和用于更改功率、周期和清洁长度的选项。Evactron E50 E-TC 有两种气体入口选项：超高纯度气体入口过滤器（3 nm 孔径）版本，可满足半导体行业 SEMI F38-0699 指令的严格要求，精密过滤器选项（0.5 µm 孔径）版本适用于一般实验室条件。这些在线过滤器可防止颗粒物从气体进料管进入等离子流。已测试的替代气体包括 O2、CDA、Ar/H2、Ar/O2、N2/H2 和 N2。出于安全原因，不建议使用 100% H2。
PlasmaVAC P50W表面处理规格：
- XEI Scientific 远程等离子体源
- 型号 Evactron E50 E-TC
- 功率可在 35 至 75 瓦之间调节
- 最大连续运行功率为 50 瓦
- 射频频率为 13.56 MHz
- 两种气体入口过滤器选项：3 nm 和 0.5 µm 孔径
- 3 纳米孔径符合半导体行业 SEMI F38-0699 指令
- 使用 O2、CDA、Ar/H2、Ar/O2、N2/H2 和 N2 气体进行测试。
- 专用 Evactron 用户界面控制器
- 用户设置存储
- 配方、功率、周期和清洁时长
- 前视口
- 侧面接入真空端口
- 涡轮节流
- 安装在等离子源下方的加热架（60°C）
- 加热架距离可以 1 英寸为增量进行调节
- 2 个附加开槽高压存储货架
该 P50W 系统包括 Edwards nXR60i 干式多级罗茨粗抽泵和带 TC400 控制器的下装式 Pfeiffer HiPace 300 涡轮泵。其功能还包括大气排气和集成的 Inficon MPG400 组合皮拉尼和冷阴极倒置磁控管压力计。腔室真空压力测量值通过控制台安装的压力控制器显示，该控制器还允许用户控制涡轮泵的速度。其中包括一个安装在腔室高处的加热压板架，用于对晶体管器件或晶圆进行最佳等离子清洗，其中温度由单独的控制台安装控制器控制，最高温度限制为 60°C，以防止操作员被烫伤。加热架安装在清洁 SEM 和 TEM 样品的最佳距离处，并可根据需要以 1 英寸为增量上下调节以用于其他应用。加热架下方还有两个额外的架子，用于额外的高真空存储空间。 Evactron E50 E-TC 远程等离子清洁系统内置于腔体顶部，单独的 Evactron 专用接口控制器允许用户轻松更改所有重要的清洁参数并保存用户配方。腔体配有带视口的铰链式不锈钢门和内置聚碳酸酯过滤器，可保护用户免受等离子弧产生的红外线和紫外线辐射。此 PlasmaVAC 仪器包含一个联锁装置，不允许等离子清洁系统在 1 Torr 以上运行。
AutoExplor 软件选项允许用户从远程计算机控制设备，同时保护系统。AutoExplor 可正确排序泵并根据给定请求自动操作正确的阀门。用户可以编程压力和温度设定点、升温速率、浸泡时间和排气。该软件提供实时图形数据流，以便用户可以直观地看到系统行为。AutoExplor 维护内部预防性维护计划，并在系统服务（例如泵维护或传感器校准）需要时通知用户。这有助于使系统保持最佳运行性能。它还在设备发生故障时提供故障和错误消息以及特定的故障排除信息，以便尽快纠正问题。
等离子清洗是一种广泛应用于显微镜（包括扫描电子显微镜 (SEM) 和透射电子显微镜 (TEM)）的技术，用于制备和净化样品。它可有效去除样品表面的有机污染物，提高图像质量和分析准确性。以下是等离子清洗 SEM 和 TEM 样品的工作原理：
1.等离子清洗的原理等离子清洗使用等离子（一种高度电离的气体）来去除污染物。通过将高频电磁场施加到低压气体（通常是氧气、氩气或氢气）上来产生等离子。该过程会产生高反应性的离子、电子和中性物质。
2. 去除污染物在等离子清洗过程中：
- 物理去除：等离子体中的高能离子轰击样品表面，以物理方式溅射掉污染物。
- 化学反应：等离子体中的活性物质可与污染物发生化学反应。例如，氧自由基可氧化有机材料，将其转化为易于去除的挥发性化合物。
3. 在SEM和TEM中的应用对于 SEM 样品：
- 净化：等离子清洗可去除指纹、油和空气中的颗粒物等有机残留物，这些残留物会遮挡细节或干扰电子束。
- 改进成像：通过清洁表面，等离子处理可减少充电效应并增强 SEM 和 TEM 图像的分辨率和对比度。
- 增强的分辨率和对比度：清洁的样品表面可以使电子和样品之间更好地相互作用，这对于在 SEM 和 TEM 中实现高分辨率和高对比度图像至关重要。
- 涂层准备：通常在将导电涂层涂到非导电样品之前使用，确保涂层附着良好且均匀。
4. 使用等离子清洗的优点- 对样品温和：与化学清洗方法不同，等离子清洗通常不会破坏样品表面。
- 快速高效：该过程可能需要几分钟到一个小时，具体取决于污染程度和样本大小。
- 多功能：适用于多种材料，包括金属、陶瓷和生物样本。
电子显微镜，尤其是扫描电子显微镜 (SEM) 和透射电子显微镜 (TEM)，是半导体行业中识别和分析晶体管器件故障的重要工具。这些显微镜能够提供纳米级的高分辨率图像，因此可以详细检查半导体材料、结构和器件。以下是电子显微镜在此方面的用途：
1.高分辨率成像- SEM ：SEM 用于可视化晶体管器件的表面形貌和成分。它们可以识别可能导致晶体管故障的表面缺陷、层厚度变化和结构异常。背散射电子 (BSE) 模式可以根据原子序数对比区分材料，这对于检查器件中材料的成分和分布非常有用。
- TEM ：TEM 的分辨率甚至比 SEM 更高，并且可以在原子级上成像。这对于查看晶体管的内部结构（例如晶格缺陷、位错和不同材料之间的界面异常）至关重要。
2.故障分析- 缺陷分析：电子显微镜可以检测和分析低倍显微镜无法发现的缺陷。这些缺陷包括晶体管内的空隙、裂缝和异物夹杂物。
- 材料分析：电子显微镜的能量色散 X 射线光谱 (EDX) 功能可用于进行元素分析并确认材料的化学成分。这有助于了解污染或材料降解等问题。
3. 故障定位- 电路编辑和调试：聚焦离子束 (FIB) 系统通常与 SEM 结合使用，用于电路编辑和故障分析。它们可以磨去特定位置的材料以露出晶体管的内部部分，或者在纳米级修复和修改电路。
- 物理切片：对于内部缺陷或故障，可使用 FIB 切割器件的横截面。然后可在 SEM 或 TEM 下对这些横截面进行成像，以分析层结构和界面质量。
4. 电气特性- SEM 中的电压对比：该技术用于识别半导体器件中的电活动。它可以显示晶体管的哪些部分具有电活性，哪些部分不具有电活性，从而指示潜在的故障区域。
5.动态测试- 现场测试：一些电子显微镜配备现场电气测试功能，可在工作条件下观察设备。这有助于识别动态故障机制，例如电迁移或热降解。
