KLA邀您相约2025中国材料大会

7月5日-7月8日，KLA Instruments将亮相2025中国材料大会China Materials Conference

“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 1720

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。