推进材料发展

用Phenom SEM评价薄膜CVD工艺

自1991年以来,石墨加工服务与创新有限公司(GMSI)一直是顶级芯片和内存制造商以及前端半导体制造商的关键供应商。GMSI还为LED行业提供产品和支持。GMSI的Peter Guercio和他的同事都不是显微镜专家,他们每天都使用Phenom ProX扫描电子显微镜(SEM)进行先进材料的研究和开发。Phenom ProX包括能量色散x射线光谱(EDS),这一技术也有利于过程和产品的质量控制。实时采集结合元素分析功能提供数据快8倍比以前更重要,并证明对最近的产品改进至关重要。

Peter Guercio和他的Phenom SEM
“没有什么能与天工异彩的SEM相比!”——P. Guercio, GMSI

从外包到内包

GMSI使用化学气相沉积(CVD)工艺在石墨上生产SiC薄膜,用于半导体和LED行业。有一段时间,GMSI外包了所有的SEM工作。这花费了时间和资源来发送样品进行测试,然后等待结果。几年前,天工G1将SEM工作带到公司内部。流程改进更快,无需等待数据。现在,天工SEM被用于日常的研究和开发以及工艺和产品的质量保证。

使用Phenom SEM的优点

“没有其他工具可以完成天工异彩SEM的工作!GMSI的彼得如是说。

在现场有一个Phenom SEM已经节省了大量的时间。利用扫描电子显微镜(SEM)测量薄膜厚度和表面形貌作为加工参数的函数。Phenom数据立即提供了SiC扩散到石墨和表面晶体结构的关键反馈。由于Phenom SEM使用了背向散射电子探测器(BSD),元素对比可以快速显示石墨衬底上的SiC薄膜。碳化硅薄膜较基体光亮,因此可以测量碳化硅向石墨基面扩散的深度和分布。SiC扩散到衬底是防止薄膜分层的关键。

用Phenom扫描电子显微镜对SiC薄膜进行BSD成像
Phenom SEM的BSD图像显示,SiC薄膜比石墨衬底更亮,可以快速测量厚度。

使用集成相机的相关显微镜能力是Phenom SEM用于GMSI的另一个好处。光学导航与电子显微镜图像同步显示缺陷的位置,允许快速调查特定感兴趣的区域。

晶体形貌也通过Phenom SEM进行评估,显示薄膜覆盖甚至在缺陷部位。Phenom SEM具有易于导航的电动XY平台,可以移动到感兴趣的位置,如下图所示。

晶体形貌SEM图像
扫描电镜图像显示晶体形态,放大倍数分别为1000x和3900x,分别为左侧和右侧。

贸易加速研发

GMSI将G1 SEM换成了具有EDS的Phenom ProX。更高的放大率提供了整个过程的每一步。EDS的元素分析显示了薄膜的元素组成,GMSI可以设置沉积参数以达到最佳的化学计量。

GMSI最新发布的产品上市速度比以前快了8倍,这要归功于Phenom ProX的EDS实时数据采集和元素分析。彼得解释说:

“如果没有Phenom ProX SEM,我们就不可能开发出最新的改进工艺。”

Baidu