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射频偏压对感应耦合氩等离子体特性影响的实验研究

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射频偏压对感应耦合氩等离子体特性影响的实验研究

作者：李高山大连理工大学

学位级别：硕士

射频感应耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma,简称为ICP)在等离子体辅助工艺中有着广泛的应用。近些年来,人们在ICP中的基板上加上射频偏压,以此来获得更高的离子轰击到基片上的能量,并由此可实现对离子能量和等离子体密度的独立... 详细信息

射频感应耦合等离子体(Inductively Coupled Plasma,简称为ICP)在等离子体辅助工艺中有着广泛的应用。近些年来,人们在ICP中的基板上加上射频偏压,以此来获得更高的离子轰击到基片上的能量,并由此可实现对离子能量和等离子体密度的独立控制。为了对感应耦合氩等离子体中射频偏压的作用做出更全面的研究,本文通过Langmuir探针对放电腔室各处进行了轴向、径向、定点测量以及改变放电间距的定点测量,考察了在不同的线圈功率,不同放电气压,不同基片台大小及位置条件下,射频偏压对等离子体各参数影响的变化。尽管各变化量不是很大,但对于等离子工艺的研究意义重大。本文的第一章为绪论部分,简单介绍了低温等离子体特性及ICP的基本结构。第二章介绍了实验装置及诊断系统。第三章为实验研究结果：1)当轴向测量时,等离子体参数随偏压都有变化。电子密度的变化在腔室中上部处明显些,离子密度的变化相较电子密度的要均衡些。由于偏压对电子加热作用,电子温度随偏压的加大而增加,等离子体电势也是增加的;2)径向测量时,在基片台正上方的等离子各参数变化明显,离基片台近的位置比离基片台距离远处的变化明显。大直径基片台比小直径引起的变化要明显些,而且使得径向等离子体参数更加均匀;3)定点测量时,感应线圈的放电功率大小直接影响着等离子体参数随偏压功率的变化,即：(a)当施加的线圈功率大于100 W时,随着偏压功率的增加,电子密度减少,电子温度和等离子体电势增加;(b)当线圈功率固定在50W-70W之间时,电子密度随着偏压功率的增加几乎不变,而电子温度和等离子体电势增加;(c)当线圈功率低于50 w时,电子密度随着偏压功率的增加而增加,电子温度随之下降,等离子体电势随之增加;4)若增大放电间距,电子密度和电子温度随偏压的变化量依次减少,变化得越来越不明显。而等离子体电势的变化受间距变化的影响比较小。另外,间距越大,电子密度越高,在强放电和中等强度放电时的电子温度和等离子体电势越低。

关键词：感应耦合等离子体射频偏压 Langmuir探针

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ICP等离子体刻蚀系统射频偏压的实验研究

Journal of Semiconductors 2008年第5期29卷 980-983页

作者：张庆钊谢常青刘明李兵朱效立陈宝钦中国科学院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室北京100029

对于上下电极双射频源的电感耦合(ICP)等离子体刻蚀设备的关键工艺参数——下电极射频偏压的变化特性进行了实验与物理定性分析.实验以氧气作为反应气体,采用可满足300mm硅晶片刻蚀的ICP刻蚀设备的射频系统进行实验数据测定.结果表明,... 详细信息

对于上下电极双射频源的电感耦合(ICP)等离子体刻蚀设备的关键工艺参数——下电极射频偏压的变化特性进行了实验与物理定性分析.实验以氧气作为反应气体,采用可满足300mm硅晶片刻蚀的ICP刻蚀设备的射频系统进行实验数据测定.结果表明,下电极射频偏压与其他工艺参数在可适用的工艺窗口中(改变上下电极功率和气体压力)不再是平常认为的简单的比例关系,而是随着条件的改变,对应的趋势比例关系会发生转折性变化,这种变化在高上电极射频、低下电极射频功率和低气压的条件下很容易发生.

关键词：等离子体射频偏压 ICP 干法刻蚀

射频偏压辅助磁控溅射制备类金刚石薄膜及其性能

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射频偏压辅助磁控溅射制备类金刚石薄膜及其性能

ECR-PECVD制备SiO_2薄膜中衬底射频偏压的作用

TFC’17全国薄膜技术学术研讨会

作者：朱和康魏秋平马莉周科朝刘娜余志明中南大学材料科学与工程学院中南大学粉末冶金国家重点实验室

类金刚石薄膜具有优异的力学、耐摩擦性能、抗腐蚀性能和生物相容性,且可以在低温下沉积,在摩擦学、生物医用等领域有着很大的应用潜力。目前,类金刚石薄膜走向应用的主要障碍是缺乏一种可以工业化大面积高效率沉积出综合性能优异的类... 详细信息

类金刚石薄膜具有优异的力学、耐摩擦性能、抗腐蚀性能和生物相容性,且可以在低温下沉积,在摩擦学、生物医用等领域有着很大的应用潜力。目前,类金刚石薄膜走向应用的主要障碍是缺乏一种可以工业化大面积高效率沉积出综合性能优异的类金刚石薄膜的制备方法。本实验为了克服此障碍,通过改装磁控溅射设备,使得基底可以施加不同大小的射频偏压,成功对基底实现了离子注入和刻蚀清洗,高效率地制备出了膜基结合强度高,力学性能、耐摩擦性能和耐腐蚀性能均优异的类金刚石薄膜。运用这种射频偏压辅助磁控溅射方法,可以对类金刚石薄膜的结构进行大范围有效的调控,并成功在不锈钢上制备出了梯度Cr掺杂类金刚石薄膜(GCr-DLC:H),纳米硬度高达24GPa,摩擦系数低至0.07。本实验还通过调控CrC过渡层的成分和结构,运用DLC:H/CrC薄膜体系将304不锈钢的耐腐蚀性能提升了4个数量级。运用该制备方法还成功实现了对镁合金AZ31的N离子注入(Ar&N/AZ31),并将镁合金表面转变成非晶态。DLC:H/SiN/Ar&N/AZ31体系能够极大地提升镁合金的耐腐蚀性能,并具有高的长期耐腐蚀性能。

关键词：射频偏压磁控溅射类金刚石膜 Cr掺杂耐摩性能抗腐蚀性能

来源： cnki会议评论

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核聚变与等离子体物理 2001年第1期21卷 59-64页

作者：张劲松任兆杏梁荣庆隋毅峰刘卫中国科学院等离子体物理研究所合肥230031

采用微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积 (ECR PECVD)技术在单晶衬底上制备了SiO2 薄膜 ,研究了射频偏压对薄膜特性的影响。通过X射线光电子能谱 (XPS)、傅里叶变换红外线光谱 (FTIR)、原子力显微镜 (AFM)和扫描隧道显微镜 (STM... 详细信息

采用微波电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积 (ECR PECVD)技术在单晶衬底上制备了SiO2 薄膜 ,研究了射频偏压对薄膜特性的影响。通过X射线光电子能谱 (XPS)、傅里叶变换红外线光谱 (FTIR)、原子力显微镜 (AFM)和扫描隧道显微镜 (STM)三维形貌图测量等手段 ,对成膜特性进行了分析。实验结果表明 ,通过改变射频偏压的参数来控制离子轰击能量 ,对ECR PECVD成膜的内应力、溅射现象。

关键词：电子回旋共振等离子体 SiO2薄膜射频偏压 ECR-PECVD 二氧化硅薄膜离子轰击能量成膜特性

薄膜热电偶瞬态温度传感器Al_2O_3绝缘膜制备工艺及性能表征

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功能材料 2014年第7期45卷 7139-7142页

作者：崔云先郭立明盛晓幸丁万昱安阳赵家慧大连交通大学机械工程学院辽宁大连116028 大连交通大学材料科学与工程学院辽宁大连116028

制备绝缘性能良好的Al2O3薄膜是研制薄膜热电偶瞬态温度传感器的关键技术之一。针对直流脉冲磁控溅射制备的Al2O3绝缘薄膜总是存在针孔等缺陷,提出了利用直流脉冲磁控溅射加射频偏压技术成功制备了薄膜热电偶瞬态温度测试传感器的Al2O3... 详细信息

制备绝缘性能良好的Al2O3薄膜是研制薄膜热电偶瞬态温度传感器的关键技术之一。针对直流脉冲磁控溅射制备的Al2O3绝缘薄膜总是存在针孔等缺陷,提出了利用直流脉冲磁控溅射加射频偏压技术成功制备了薄膜热电偶瞬态温度测试传感器的Al2O3绝缘薄膜。通过台阶仪、高阻计、扫描电子显微镜和划痕试验仪对Al2O3绝缘膜的成膜厚度、绝缘性、表面形貌及膜基结合力进行了观测,结果表明,制备的Al2O3绝缘膜厚度可达2.4μm;其绝缘性可达2.6×109Ω;薄膜表面光滑,成膜均匀;Al∶O原子比近似为2∶3;与金属基体的结合力可达12N。提供了一种制备高致密、高绝缘性能Al2O3薄膜的简单有效的方法,为制备瞬态温度传感器提供了技术保障。

关键词： Al2O3绝缘膜薄膜热电偶性能表征射频偏压

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倒装芯片锡铅凸块良率的提高

倒装芯片锡铅凸块良率的提高

作者：潘燕玲复旦大学

学位级别：硕士

当前电子封装已经不仅仅象过去那样充当着保护IC或者将电子讯号传递下去起到连接的目的,它将参与决定高功能IC的功能和成本。封装尺寸也逐渐由晶片尺寸封装(Chip Scale Package)之形式向晶片直接安装在电路板的晶圆级封装(Wafer Level C... 详细信息

当前电子封装已经不仅仅象过去那样充当着保护IC或者将电子讯号传递下去起到连接的目的,它将参与决定高功能IC的功能和成本。封装尺寸也逐渐由晶片尺寸封装(Chip Scale Package)之形式向晶片直接安装在电路板的晶圆级封装(Wafer Level Chip Scale package)发展。而以凸块和倒装技术连接基板和电路的封装方式可以充分发挥出高传输速度的特性,已经成为主流封装技术之一。倒装芯片与底板之间连接点,一般称为凸块或凸点,系在晶片上利用蒸镀,印刷或电镀的方式制作。而凸块下起黏附,扩散阻挡,润湿的金属层被称作为凸块下金属层。凸块下金属层因使用不同金属材料和生产工艺而应力各异,最终直接影响测试良率。本文针对实际工程中倒装芯片锡铅凸块良率低下的问题,进行一系列的实验验证,找出了UBM应力问题导致低良率,用Al/NiV/Cu UBM取代Ti/NiV/Cu或应用RF bias到Ti/NiV/Cu凸块下金属层溅镀工艺过程中均可降低应力问题并使制程的CP测试良率得到提升。研究发现RF bias能够显著降低Ti/NiV/Cu UBM应力,本文NiV沉积过程中使用180W的RF Bias,Ti/NiV/Cu应力下降为不使用RF的1/3。Ti/NiV/Cu StackLayer不使用RF bias的情况下应力曲线出现边缘到中心应力分布不均匀的状况,这也是导致最初试制的三批次在CP map图形上显示出特定图形分布的原因。Ti/NiV/Cu Stack Layer使用RF bias后整片晶体薄膜的应力曲线比较平缓,差异性不大。这也说明NiV在sputter过程中使用RF bias还能明显改善晶片薄膜的应力均匀性 Ti和Cu在不使用RF Bias情况下溅镀前后应力变化很小,而NiV在不使用RF Bias情况下溅镀前后应力变化比较大。当NiV使用了RF Bias后,溅镀前后应力几乎接近,这不仅仅表现在NiV应力曲线上还表现在Ti/NiV/Cu堆叠应力曲线上。因此在Ti/NiV/Cu的凸块下金属层的应力控制集中在NiV上,只需要对NiV加以RF Bias。在同样条件的生产过程中,应用Al/NiV/Cu凸块下金属相较Ti/NiV/Cu凸块下金属具有更小的应力。凸块制程研发过程中不仅需要检查凸块的表面缺陷良率(2D Yield),还需要检查CP电性测试良率的合格与否。以免在最初试制或小批量生产时候造成不必要的晶片报废。凸块制造过程中通常控制凸块下各金属层的沉积厚度,凸块下各金属层的蚀刻速度,凸块的高度,凸块的直径,凸块的空洞大小,凸块的剪切力,回流温度等等工艺参数,除此之外还需要监控凸块下各金属层的应力大小。应力大小直接与最终的CP良率相关联。

关键词：倒装芯片凸块凸块下金属层溅射射频偏压应力良率

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印制电路板清洁化镀膜生产线的研制

真空 2023年第2期60卷 26-29页

作者：罗军文李志方广东汇成真空科技股份有限公司广东东莞511700

本文详细介绍了环氧树脂印制电路板表面沉积镀铜连续镀膜生产线的工作原理、结构组成、技术特点和主要创新设计要点。分析并指出影响环氧树脂印制电路板镀膜质量、生产效益的主要难点和解决途径。重点论述了提高镀膜沉积厚度和降低基板... 详细信息

本文详细介绍了环氧树脂印制电路板表面沉积镀铜连续镀膜生产线的工作原理、结构组成、技术特点和主要创新设计要点。分析并指出影响环氧树脂印制电路板镀膜质量、生产效益的主要难点和解决途径。重点论述了提高镀膜沉积厚度和降低基板温度的科学依据,解决了印制电路板传统孔镀铜金属化工艺因产生大量难以处理的金属络合物而造成的环境污染和水污染等难题。自主研发的阳极离子源辅助系统和射频偏压技术及脉冲直流磁控溅射镀膜技术与辅助阳极技术综合应用,使镀膜沉积速率提高,在基板传动速度0.25m/min条件下,单面镀制膜层厚度不低于3μm,且镀膜过程中基板温度不高于80℃。

关键词：印制电路板阳极离子源射频偏压直流溅射辅助阳极

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光学薄膜参数、测试及设备

中国光学 1997年第4期11卷 64-64页

O484.5 97042549制备参数和退火对a-C:H膜光学性质的影响=Effectsof doposit parametersand annealing onoptical properties of a-C:H films[刊,中]/陈光华(北京工业大学应用物理系.北京(100022)),卢阳华(兰州大学物理系.甘肃,兰州(73000))//半导体学报.—1996,17(11).—846-851研究了制备参数和退火对a-C:H膜的光学性质的影响。得到了样品的吸收系数、光学带隙和带尾宽度等反映a-C:H膜电子能带结构的物理参数。结果表明,吸收系数随着衬底温度、射频偏压增加而上升,随反应室压强的升高而下降;光学带隙随衬底温度。

关键词：光学性质光学带隙制备参数吸收系数射频偏压衬底温度电子能带结构物理参数退火应用物理