7月5日-7月8日
KLA Instruments™将亮相
2025 中国材料大会
China Materials Conference
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“中国材料大会”是中国材料研究学会的学术年会,是重要的系列品牌会议之一,是中国新材料界学术水平很高、涉及领域很广、前沿动态很新的超万人学术大会,是面向国家重大需求、推动新材料前沿重大突破的高水平品牌大会。
本届大会将涵盖能源材料、环境材料、先进结构材料、功能材料、材料设计制备与评价等5大类主题,举办特色论坛,包括青年论坛、特色新材料论坛、材料教育论坛、材料期刊论坛等, 并同期举行国际新材料科研仪器与设备展览会。
KLA Instruments™将借此次机会展出纳米压痕仪,光学轮廓仪,探针式轮廓仪,方块电阻测量仪等多款重点机型,并由资深产品市场经理带来精彩的报告,期待您的莅临。
展会时间:2025年7月5-8日
展会地点:厦门国际会展中心
展位号: T028
演讲主题:溅射制备的ITO薄膜中厚度对残余应力演化的研究
演讲嘉宾:曾佳宇 产品市场经理
演讲时间:2025年7月7日 17:00-17:20
演讲地点:厦门国际会议中心-2E01
曾佳宇 PROFILE
KLA Instruments™ 产品市场经理
曾佳宇,产品市场经理,2015年获英国伦敦大学玛丽女王学院材料科学专业硕士学位,2017年加入KLA 科磊半导体设备技术上海有限公司至今,长期从事非接触式光学轮廓仪设备的技术开发与支持工作,其中包括白光干涉和共聚焦量测技术,这些技术在硅基半导体,化合物半导体以及太阳能电池片制造方面都得到广泛的应用。积累了丰富的测量经验和客户案例。
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演讲主题:
氧化铟锡(ITO)薄膜中应力随厚度变化的研究综述
背景
透明导电薄膜在半导体器件中有广泛应用,包括太阳能电池、液晶显示器、发光二极管以及各种传感器等。氧化铟锡(ITO)凭借其优异的电导率、光学透明性和非线性的特性被广泛用作透明层。溅射法因能生成结构致密且高透射率的薄膜,在沉积ITO薄膜时备受青睐。
在薄膜生长过程中,诱导的应力会影响器件的制造和性能:
- 应力引起的晶圆翘曲会影响器件的平整度及后续生产工艺;
- 薄膜应力可能改变器件的物理特性,从而影响其可靠性。
实验概述
首先,使用 KLA Instruments™ 的Filmetrics F50-UVX薄膜厚度测量仪测量了九种不同厚度的ITO薄膜。随后,使用KLA Instruments™的探针式轮廓仪HRP®-260(台阶仪)测量晶圆翘曲和应力(见图1)。在晶圆翘曲测量中,系统在每次扫描后自动旋转样品,生成三维(3D)翘曲图,并通过Stoney方程自动计算三维应力图(见图2)。接着,通过原子力显微镜(AFM)评估沉积薄膜的晶粒结构(见图3和图4)。最后,使用KLA Instruments™的Nano Indenter® G200X 纳米压痕仪进行纳米压痕测试以评估ITO薄膜的弹性模量。
图示说明
图1:(a)ITO(14nm)/玻璃的3D翘曲图;(b)ITO(559nm)/玻璃的3D翘曲图;(c)ITO厚度从14到559nm的ITO/玻璃的2D翘曲图;(d)两次不同时间点测得的翘曲与厚度关系。
图2:不同厚度下ITO/玻璃的3D应力图(a)dITO=14nm;(b)dITO=45nm;(c)dITO=180nm;(d)dITO=559nm;(e)ITO薄膜的应力与厚度的关系图。
图3:(a)-(d)不同ITO厚度下ITO/玻璃的AFM图像;(e)-(h)使用Apex分析软件进行晶粒尺寸分析。
图4:晶粒尺寸和表面粗糙度随ITO厚度的变化。
结果总结
研究表明,随着ITO薄膜厚度的增加,应力类型从拉应力转变为压应力。AFM分析显示ITO薄膜表面呈三维生长模式,沉积过程中晶粒结构由等轴晶向柱状晶转变。
进一步分析发现,拉应力来源于新形成的等轴晶粒的碰撞与聚合。随着薄膜厚度增加,等轴晶粒数量减少,压应力逐渐占主导。压应力则归因于柱状晶粒边界中多余物质的掺入。
更多信息
如需了解更多实验细节和结果,请参阅发表在《Thin Solid Films》期刊上的原始文章(Quantitative study of the thickness-dependent stress in indium tin oxide thin films - ScienceDirect)。
关于实验中使用的KLA Instruments的产品信息,
- Filmetrics F50系列薄膜厚度测量仪
- 探针式轮廓仪HRP®-260(台阶仪)
- Nano Indenter® G200X 纳米压痕仪
请登录我们的官方网站,了解更多
www.kla-instruments.cn
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