二氧化铪(HfO2)的反应离子束溅射沉积技术

  • Ionfab 300Plus
  • Optofab3000
  • 注释

使用Ionfab300Plus (LC) 进行RIBD制备HfO2

  • 预清洁:35cm的源可以对最大8"的衬底进行预清洁
  • 反应气体:Ar, O2
  • 最大直径200mm的晶片
  • 性能参数总结:

 处理室基本气压

<3e-7 Torr 

 进样基本气压b

<1e-5 Torr

 hf ribd system
a. 经12小时80°C的烘烤。
b. 进样泵在3分钟内下降到6E-5Torr。样品装载时间小于5分钟,也就是从进样到处理托盘的进样泵气压下降的时间。
工艺参数
1. 衬底旋转和倾斜的HfO2 沉积。

参数/工艺

HfO2沉积

(尺寸=200mm)

Hf

反应气体

Ar+O2

沉积速率[nm/min]

1 to 4.5nm/min

8”晶片的均匀性[±%]1, 2

< ± 2%

重复性[±%]

< ± 3

应力(压缩)2

<500MPa


注释:
1. 边缘5mm范围除外,均匀性的定义见后文
2. 在沉积速率为最大值的50%以下时可以保证应力和均匀性的结果

使用Optofab3000进行RIBD制备HfO2

  • 反应气体:Ar, O2
  • 最大直径200mm的晶片
  • 性能参数总结:

 处理室基本气压a

<3e-7 Torr 

 进样基本气压b

<1e-5 Torr

 ionbeamsystemforhfo2deposition

a. 经12小时80°C的烘烤。
b. 进样泵在3分钟内下降到6E-5Torr。样品装载时间小于5分钟,也就是从进样到处理托盘的进样泵气压下降的时间。

 

工艺参数
1. 衬底旋转和倾斜的HfO2 沉积。

参数/工艺

HfO2 沉积

(尺寸=200mm) 

Hf

反应气体

Ar+O2

沉积速率[nm/min]

17nm/min

折射率(测量使用的光波长为632.8nm)

2.112

超过75mm的厚环上的均匀性[±%]

< ± 0.5 

超过10mm的厚环放置在半径75mm的衬底中心处的均匀性 [±%] 

< ± 0.1

均匀性超过200mm (无遮挡)1, 2

< ± 3

重复性[±%]

< 3

应力(压缩)

< 270MPa

注释:
1. 边缘5mm范围除外
2. 在沉积速率为最大值的50%以下时可以保证应力和均匀性的结果

 

附加注释:
1. 需要对处理室进行常规的清洁和调节,有时需要对处理室进行清洗。
2. 均匀性测量标准定义:
晶片内部均匀性测量如下图所示5个点的数据: 不同批次的均匀性(重复性)通过求取连续5个批次的晶片的平均值获得。 
 uniformityschematic184

 within wafer

折射率均匀性的计算方法如下:
runtorun
折射率均匀性的计算方法如下:
ri

 

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