Spectromètres de masse



Caractérisation plasma

Caractérisation plasma, analyseurs d'ions du plasma et sondes de Langmuir

Les sondes Hiden pour plasma mesurent certains des paramètres clés du plasma et fournissent des informations détaillées relatives à la chimie de réaction du plasma.

Plasma

Produits relatifs

EQP

PSM

ESPion

HPR-60 MBMS

Vue d'ensemble

Une large gamme de procédés industriels utilise des plasmas électriques, et de nouvelles applications se développent rapidement. Dans l'industrie de la microélectronique, les exigences de rendements plus élevés et de réduction de géométrie signifient que la reproductibilité et la compréhension du procédé sont essentielles.

La compréhension détaillée de la cinétique de réaction des ions du plasma et des espèces neutres joue un rôle clé dans le développement de procédés d'ingénierie de surfaces avancées telles que HIPIMS.

Applications

Les analyseurs en masses et en énergies (EQP et PSM) Hiden sont proposés avec une gamme d'options d'échantillonnage standard pour permettre la caractérisation du plasma dans un large éventail d'applications, notamment:

ECR - Electron Cyclic Resonance

Le plasma ECR est utilisé pour le dépôt chimique en phase vapeur, CVD, et la gravure dans le traitement des semi-conducteurs. Le blindage magnétique de l'EQP et du PSM permet un fonctionnement dans un environnement de champ magnétique élevé produit par la source de plasma ECR.
- L’EQP pour les diagnostics plasma
- Le PSM série Advanced Plasma échantillonnage spectromètres de masse

Pulvérisation magnétron

La pulvérisation magnétron sert au dépôt de vapeur par plasma que ce soit en DC ou RF, permettant de produire une gamme de films minces utilisés dans de nombreuses industries, y compris les revêtements décoratifs, les disques des plateaux de disques durs, l'optoélectronique et les cellules solaires.

Pulvérisation magnétron haute puissance pulsée (HIPIMS)

Les plasmas pulsés permettent d’obtenir des plasmas haute densité pour améliorer l'adhérence de pré-traitement du substrat avant le dépôt de revêtement (gravure de substrat) et le dépôt de couches minces à forte densité de microstructure. Le système d'acquisition de données de Hiden permet l'acquisition de données résolues en temps durant le pulse de plasma fournissant masse résolu information sur l'énergie d'ions pour les ions positifs et négatifs.

Plasma à couplage inductif (ICP) et Plasma RF

ICP et plasma RF sont utilisés pour de nombreuses applications, notamment la gravure ionique réactive des couches minces. La sonde de Langmuir Hiden, ESPion, comprend des circuits de compensation RF pour permettre le fonctionnement et la collecte de données au sein de l'environnement RF du plasma. ESPion sonde de Langmuir pour les diagnostics plasma.

Décharge à barrière diélectrique (DBD)

Les sources de plasma DBD sont largement utilisées pour le traitement de surface par plasma à la pression atmosphérique. Le HPR-60 moléculaire de Hiden permet l’analyse en masse et en énergie des ions du plasma, des neutres et des radicaux de DBD et d'autres sources de plasma fonctionnant à pression atmosphérique. Spectromètre de masse HPR-60 d’échantillonnage de faisceau moléculaire.

Publications/Citations

Description of HiPIMS plasma regimes in terms of composition, spoke formation and deposition rate

The behaviour of Cu and Cr HiPIMS (high power impulse magnetron sputtering) discharges was investigated by a combination of optical emission spectroscopy, energy-resolved mass spectrometry and optical imaging, for the complete current–voltage characteristic range achievable within our experimental conditions. Inflection points typical of HiPIMS current–voltage characteristics separate plasma regimes perfectly differentiated in terms of flux composition of species towards the substrate, deposition rate, and the nature of plasma self-organization. The reorganization of the HiPIMS plasma into spokes (areas of high ionization over the target) is associated to one regime of high plasma conductivity, where also deposition rate is limited. This spoke-dominated regime can be substituted by a homogeneous regime at higher powers, where there is an increase of deposition rate, which is driven mostly by an increase in the flux of metal neutrals and metal double-charged ions. The relevance of secondary electron emission mechanisms for the support of the spoke-dominated regime in reactive and non-reactive sputtering conditions is discussed.

Teresa de los Arcos, Raphael Schroder, Yolanda Aranda Gonzalvo, Volker Schulz-von der Gathen and Jorg Winter (Published 25 September 2014)

Online at: http://stacks.iop.org/0963-0252/23/054008

Vue d'ensemble

Une large gamme de procédés industriels utilise des plasmas électriques, et de nouvelles applications se développent rapidement. Dans l'industrie de la microélectronique, les exigences de rendements plus élevés et de réduction de géométrie signifient que la reproductibilité et la compréhension du procédé sont essentielles.

La compréhension détaillée de la cinétique de réaction des ions du plasma et des espèces neutres joue un rôle clé dans le développement de procédés d'ingénierie de surfaces avancées telles que HIPIMS.

Applications

Les analyseurs en masses et en énergies (EQP et PSM) Hiden sont proposés avec une gamme d'options d'échantillonnage standard pour permettre la caractérisation du plasma dans un large éventail d'applications, notamment:

ECR - Electron Cyclic Resonance

Le plasma ECR est utilisé pour le dépôt chimique en phase vapeur, CVD, et la gravure dans le traitement des semi-conducteurs. Le blindage magnétique de l'EQP et du PSM permet un fonctionnement dans un environnement de champ magnétique élevé produit par la source de plasma ECR.
- L’EQP pour les diagnostics plasma
- Le PSM série Advanced Plasma échantillonnage spectromètres de masse

Pulvérisation magnétron

La pulvérisation magnétron sert au dépôt de vapeur par plasma que ce soit en DC ou RF, permettant de produire une gamme de films minces utilisés dans de nombreuses industries, y compris les revêtements décoratifs, les disques des plateaux de disques durs, l'optoélectronique et les cellules solaires.

Pulvérisation magnétron haute puissance pulsée (HIPIMS)

Les plasmas pulsés permettent d’obtenir des plasmas haute densité pour améliorer l'adhérence de pré-traitement du substrat avant le dépôt de revêtement (gravure de substrat) et le dépôt de couches minces à forte densité de microstructure. Le système d'acquisition de données de Hiden permet l'acquisition de données résolues en temps durant le pulse de plasma fournissant masse résolu information sur l'énergie d'ions pour les ions positifs et négatifs.

Plasma à couplage inductif (ICP) et Plasma RF

ICP et plasma RF sont utilisés pour de nombreuses applications, notamment la gravure ionique réactive des couches minces. La sonde de Langmuir Hiden, ESPion, comprend des circuits de compensation RF pour permettre le fonctionnement et la collecte de données au sein de l'environnement RF du plasma. ESPion sonde de Langmuir pour les diagnostics plasma.

Décharge à barrière diélectrique (DBD)

Les sources de plasma DBD sont largement utilisées pour le traitement de surface par plasma à la pression atmosphérique. Le HPR-60 moléculaire de Hiden permet l’analyse en masse et en énergie des ions du plasma, des neutres et des radicaux de DBD et d'autres sources de plasma fonctionnant à pression atmosphérique. Spectromètre de masse HPR-60 d’échantillonnage de faisceau moléculaire.

Publications/Citations

The behaviour of Cu and Cr HiPIMS (high power impulse magnetron sputtering) discharges was investigated by a combination of optical emission spectroscopy, energy-resolved mass spectrometry and optical imaging, for the complete current–voltage characteristic range achievable within our experimental conditions. Inflection points typical of HiPIMS current–voltage characteristics separate plasma regimes perfectly differentiated in terms of flux composition of species towards the substrate, deposition rate, and the nature of plasma self-organization. The reorganization of the HiPIMS plasma into spokes (areas of high ionization over the target) is associated to one regime of high plasma conductivity, where also deposition rate is limited. This spoke-dominated regime can be substituted by a homogeneous regime at higher powers, where there is an increase of deposition rate, which is driven mostly by an increase in the flux of metal neutrals and metal double-charged ions. The relevance of secondary electron emission mechanisms for the support of the spoke-dominated regime in reactive and non-reactive sputtering conditions is discussed.

Teresa de los Arcos, Raphael Schroder, Yolanda Aranda Gonzalvo, Volker Schulz-von der Gathen and Jorg Winter (Published 25 September 2014)

Online at: http://stacks.iop.org/0963-0252/23/054008