7月5日-7月8日，KLA Instruments將亮相2025中國材料大會China Materials Conference

“中國材料大會”是中國材料研究學會的學術年會，是重要的系列品牌會議之一，是中國新材料界學術水平很高、涉及領域很廣、前沿動態很新的超萬人學術大會，是面向國家重大需求、推動新材料前沿重大突破的高水平品牌大會。

本屆大會將涵蓋能源材料、環境材料、先進結構材料、功能材料、材料設計制備與評價等5大類主題，舉辦特色論壇，包括青年論壇、特色新材料論壇、材料教育論壇、材料期刊論壇等， 并同期舉行國際新材料科研儀器與設備展覽會。

KLA Instruments將借此次機會展出納米壓痕儀，光學輪廓儀，探針式輪廓儀，方塊電阻測量儀等多款重點機型，并由資深產品市場經理帶來精彩的報告，期待您的蒞臨。

展會時間：2025年7月5-8日

展會地點：廈門國際會展中心

展位號：T028

演講主題：濺射制備的ITO薄膜中厚度對殘余應力演化的研究

演講嘉賓：曾佳宇 產品市場經理

演講時間：2025年7月7日 1720

演講地點：廈門國際會議中心-2E01

曾佳宇PROFILE

KLA Instruments 產品市場經理

曾佳宇，產品市場經理，2015年獲英國倫敦大學瑪麗女王學院材料科學專業碩士學位，2017年加入KLA 科磊半導體設備技術上海有限公司至今，長期從事非接觸式光學輪廓儀設備的技術開發與支持工作，其中包括白光干涉和共聚焦量測技術，這些技術在硅基半導體，化合物半導體以及太陽能電池片制造方面都得到廣泛的應用。積累了豐富的測量經驗和客戶案例。

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演講主題：

氧化銦錫（ITO）薄膜中應力隨厚度變化的研究綜述

背景

透明導電薄膜在半導體器件中有廣泛應用，包括太陽能電池、液晶顯示器、發光二極管以及各種傳感器等。氧化銦錫(ITO)憑借其優異的電導率、光學透明性和非線性的特性被廣泛用作透明層。濺射法因能生成結構致密且高透射率的薄膜，在沉積ITO薄膜時備受青睞。

在薄膜生長過程中，誘導的應力會影響器件的制造和性能：

- 應力引起的晶圓翹曲會影響器件的平整度及后續生產工藝;

- 薄膜應力可能改變器件的物理特性，從而影響其可靠性。

實驗概述

首先，使用 KLA Instruments 的Filmetrics F50-UVX薄膜厚度測量儀測量了九種不同厚度的ITO薄膜。隨后，使用KLA Instruments的探針式輪廓儀HRP-260（臺階儀）測量晶圓翹曲和應力（見圖1）。在晶圓翹曲測量中，系統在每次掃描后自動旋轉樣品，生成三維（3D）翹曲圖，并通過Stoney方程自動計算三維應力圖（見圖2）。接著，通過原子力顯微鏡（AFM）評估沉積薄膜的晶粒結構（見圖3和圖4）。最后，使用KLA Instruments的Nano Indenter G200X 納米壓痕儀進行納米壓痕測試以評估ITO薄膜的彈性模量。

圖示說明

圖1：（a）ITO（14nm）/玻璃的3D翹曲圖；（b）ITO（559nm）/玻璃的3D翹曲圖；（c）ITO厚度從14到559nm的ITO/玻璃的2D翹曲圖；（d）兩次不同時間點測得的翹曲與厚度關系。

圖2：不同厚度下ITO/玻璃的3D應力圖（a）dITO=14nm;（b）dITO=45nm;（c）dITO=180nm;（d）dITO=559nm;（e）ITO薄膜的應力與厚度的關系圖。

圖3：(a)-(d)不同ITO厚度下ITO/玻璃的AFM圖像；(e)-(h)使用Apex分析軟件進行晶粒尺寸分析。

圖4：晶粒尺寸和表面粗糙度隨ITO厚度的變化。

結果總結

研究表明，隨著ITO薄膜厚度的增加，應力類型從拉應力轉變為壓應力。AFM分析顯示ITO薄膜表面呈三維生長模式，沉積過程中晶粒結構由等軸晶向柱狀晶轉變。

進一步分析發現，拉應力來源于新形成的等軸晶粒的碰撞與聚合。隨著薄膜厚度增加，等軸晶粒數量減少，壓應力逐漸占主導。壓應力則歸因于柱狀晶粒邊界中多余物質的摻入。