Horno de tubos PECVD
Horno tubular PECVD - ToronTF™ PECVD
Sistema de horno tubular para deposición química en fase vapor asistida por plasma (PECVD)
El ToronTF™ PECVD es un horno tubular PECVD que combina un horno de tubo de cuarzo de 1100 °C con una fuente de plasma acoplado inductivamente (ICP) de 300 W y 13.56 MHz. El plasma ICP activa los gases precursores dentro de la zona de muestra de cuarzo, lo que permite la deposición a temperaturas más bajas que la CVD térmica y mejora la calidad de la película. Los tubos de cuarzo de 50, 80 o 100 mm de diámetro y 1000 mm de longitud se adaptan a diferentes tamaños de muestra. El control PID a ±1 °C mantiene condiciones de deposición estables en todo el rango de operación de 1100 °C.
El control de gases MFC de tres canales gestiona Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄ y NH₃ en combinaciones puras o mixtas, con canales adicionales disponibles como opción. Las válvulas de estrangulamiento, ventilación y aislamiento mantienen la presión de trabajo entre 1 y 100 mTorr bajo control de vacío PLC automatizado. Los perfiles de calentamiento programables definidos por el usuario, con pasos ajustables, controlan la rampa térmica y la secuencia de mantenimiento para cada ciclo. La pantalla táctil y el panel de control para PC ofrecen un funcionamiento flexible; la refrigeración por agua de ciclo cerrado protege los componentes del sistema durante la deposición.
El portamuestras de cuarzo confina el plasma a la zona de deposición de la muestra, evitando el contacto del plasma con las paredes de la cámara y reduciendo la contaminación. Una puerta de fácil acceso permite cargar y descargar las muestras entre ciclos de deposición. Su base de 75 × 120 cm, con ruedas con freno, permite el paso por puertas estándar, y su alimentación de 220 V y 16 A simplifica la instalación. Las opciones de diámetro del tubo de cuarzo de 50, 80 y 100 mm se adaptan a diferentes tamaños de muestra y volúmenes de gas de proceso.
Horno tubular PECVD - Aplicaciones PECVD ToronTF™
El sistema ToronTF™ PECVD está diseñado para laboratorios de investigación y académicos que requieren deposición química en fase vapor asistida por plasma en una amplia gama de materiales de película, donde la combinación de activación por plasma y calentamiento en horno tubular permite procesos que no se pueden lograr con CVD térmico o plasma por sí solos. Su formato de tubo compacto y su configuración de gas flexible se adaptan a programas de investigación en ciencia de materiales, semiconductores y energía.
- Deposición de películas de diamante y DLC: descomposición de gases de hidrocarburos activada por plasma para la investigación de películas de carbono tipo diamante y diamante nanocristalino a temperaturas de sustrato inferiores a las requeridas para la CVD térmica.
- Investigación sobre películas delgadas de nitruro de silicioDescomposición por plasma de precursores de NH₃ y N₂ para capas de pasivación de Si₃N₄, dieléctricos de puerta y películas de encapsulación en la investigación de dispositivos semiconductores y fotovoltaicos.
- Deposición de película de óxido de silicio: Procesos de oxidación mejorada por plasma de O₂ y codeposición para la investigación de dieléctricos de puerta, aislantes y películas de pasivación de SiO₂ a temperaturas de deposición controladas
- Crecimiento de nanotubos de carbono y grafenoDescomposición de hidrocarburos activada por plasma sobre sustratos catalizadores para el crecimiento de nanotubos de carbono y la síntesis de grafeno bajo condiciones controladas de temperatura y gases.
- Investigación sobre silicio amorfo y células solares de película delgada: Deposición por PECVD de películas de silicio amorfo y nitruro de silicio para la investigación y creación de prototipos de capas de dispositivos fotovoltaicos de película delgada.
- Nitruración superficial y tratamiento con plasma: nitruración por plasma de superficies metálicas y semiconductoras utilizando plasma de N₂ o NH₃ para la modificación de las propiedades superficiales sin deposición de película completa
- Investigación académica en ciencia de materialesPlataforma CVD de plasma flexible para la deposición exploratoria de películas delgadas en sistemas de materiales basados en óxidos, nitruros, carburos y carbono.
Horno tubular PECVD - Características principales del ToronTF™ PECVD
El sistema ToronTF™ PECVD integra un horno tubular de alta temperatura, una fuente de plasma acoplada inductivamente, un sistema de gas MFC de tres canales y automatización de vacío PLC en una plataforma CVD de plasma compacta y móvil para laboratorios de investigación y académicos.
- Temperatura máxima del horno: 1100 °C: funcionamiento continuo hasta 1100 °C para procesos PECVD de alta temperatura, incluyendo la deposición de óxidos, nitruros, carbono y materiales refractarios.
- Control de temperatura del horno PID de ±1 °C: La gestión precisa de la temperatura en circuito cerrado mantiene condiciones de deposición estables y permite una reproducción precisa de la receta térmica.
- Fuente de plasma acoplado inductivamente de 300 W y 13.56 MHz: El diseño de bobina externa ICP genera plasma de alta densidad sin que los materiales de los electrodos entren en la zona de deposición.
- Portamuestras de cuarzo con confinamiento de plasma a la zona de la muestra.El plasma está confinado geométricamente a la región de la muestra, concentrando las especies reactivas en la superficie del sustrato mientras protege el resto de la cámara.
- Tubo de cuarzo (1000 mm de longitud, 50/80/100 mm de diámetro)Las opciones de diámetro intercambiables del tubo de cuarzo permiten adaptarlo a diferentes tamaños de muestra y volúmenes de gas de proceso; diámetros personalizados disponibles bajo pedido.
- Control de gases MFC de 3 canales (Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄, NH₃)Sistema de control de flujo másico para seis tipos de gases precursores con visualización digital en tiempo real de flujos individuales y mixtos.
- Configuración de línea de gas expandibleSe pueden agregar canales de gas adicionales más allá de la configuración estándar de tres canales para admitir una gama más amplia de químicas precursoras.
- Visualización digital del flujo de gas en tiempo realVisualización continua en pantalla de los caudales de gas individuales y mixtos para la monitorización y documentación del proceso.
- Perfiles de calefacción programables definidos por el usuario: secuencias de calentamiento en múltiples etapas con velocidades de rampa y tiempos de mantenimiento ajustables para diferentes materiales de película y tratamientos de recocido posteriores a la deposición.
- Unidad de control de vacío PLC automatizada: Funcionamiento con un solo botón para iniciar, detener y ventilar, permitiendo la secuenciación automatizada del vacío durante la configuración y el apagado del experimento.
- Válvulas de mariposa, ventilación y aislamiento con precisión de 1 a 100 mTorr.: control preciso de la presión de trabajo para lograr condiciones de plasma estables durante los procesos PECVD.
- Opción de control de pantalla táctil de PCInterfaz informática para operación remota, gestión de recetas y monitoreo de procesos en tiempo real junto con el control del panel.
- Puerta de carga de muestras de fácil acceso: carga y descarga de muestras sencilla sin necesidad de desmontar la cámara, lo que permite un intercambio de muestras eficiente entre ejecuciones.
- Sistema de refrigeración por agua de ciclo cerrado: refrigeración activa por agua de la fuente de plasma y los componentes del sistema durante toda la operación de deposición.
- Requisito de alimentación monofásica de 220 V, 16 ALa conexión eléctrica monofásica estándar simplifica la instalación del laboratorio.
- Plataforma móvil de 75 × 120 cm con ruedas con freno.Su tamaño compacto permite que pase por puertas estándar para su instalación y reubicación dentro del laboratorio.
- Garantía de un año para diseño, materiales y mano de obra.: cobertura anual para componentes del sistema, calidad del diseño y fabricación
Teoría y método
La deposición química en fase vapor asistida por plasma (CVD-P) activa los gases precursores mediante un plasma de baja presión, lo que permite la deposición de películas a temperaturas de sustrato inferiores a las de la CVD térmica. La energía del plasma disocia los gases reactivos en radicales libres e iones que forman películas delgadas al entrar en contacto con la superficie del sustrato. Esta energía sustituye a la activación térmica, ampliando el rango de temperatura de deposición y las composiciones de película accesibles. Al confinar el plasma en un portamuestras de cuarzo, se concentran las especies reactivas en el sustrato, limitando la exposición del resto del sistema al plasma.
El plasma acoplado inductivamente (ICP) acopla 300 W de energía de radiofrecuencia a 13.56 MHz a través de una bobina fuera del tubo de cuarzo, generando un plasma de alta densidad sin que los materiales de los electrodos entren en la zona de deposición. El ICP produce un plasma lo suficientemente denso como para disociar O₂, N₂, H₂, CH₄ y NH₃ para la deposición de películas de óxido, nitruro y carbono. La temperatura del horno, de hasta 1100 °C, se combina con la activación del plasma para obtener composiciones de película que requieren tanto energía térmica como de plasma. Los perfiles de calentamiento definidos por el usuario, con pasos ajustables, controlan la rampa térmica y el mantenimiento de la temperatura en cada ciclo.
El control de gas MFC de tres canales gestiona Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄ y NH₃ en combinaciones puras o mixtas, con canales adicionales disponibles como opción. Las válvulas de estrangulamiento, ventilación y aislamiento mantienen la presión del proceso entre 1 y 100 mTorr bajo control de vacío PLC automatizado. La pantalla táctil de la PC permite la supervisión remota de la secuencia de gas, vacío y calentamiento. El sistema de refrigeración por agua de ciclo cerrado protege la fuente de plasma y la cámara durante todo el proceso de deposición.
Horno tubular PECVD - Especificaciones técnicas ToronTF™ PECVD
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Temperatura del horno | Hasta 1100 °C (continuo) |
| Control de la temperatura | PID, ±1 °C |
| Longitud del tubo de cuarzo | 1000 mm |
| Diámetro interior del tubo de cuarzo | 50, 80 o 100 mm (diámetros personalizados disponibles) |
| Tipo de fuente de plasma | Plasma acoplado inductivamente (ICP) |
| Fuente de alimentación de plasma | 300 W |
| Frecuencia de la fuente de plasma | 13.56 MHz |
| Control de gas | MFC de 3 canales (Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄, NH₃); ampliable |
| Pantalla de gases | Digital en tiempo real; caudales individuales y mixtos. |
| Rango de presión de trabajo | De 1 a 100 mTorr |
| Configuración de la válvula | Válvulas de mariposa, ventilación y aislamiento |
| Control de vacío | Unidad PLC automatizada con funciones de arranque, parada y ventilación. |
| Control del perfil de calefacción | Perfiles programables definidos por el usuario con pasos ajustables |
| Portamuestras | Cuarzo (plasma confinado a la zona de muestra) |
| Interfaz de control | Pantalla táctil para PC (opcional) y panel de control |
| Sistema de refrigeración | Refrigeración por agua de ciclo cerrado |
| Requisitos de alimentación | 220 V, 16 A (también disponible en 110 V) |
| Footprint | 75 x 120 cm |
| Espacio libre para puertas | Pasa por puertas estándar |
| Movilidad | Ruedas bloqueables |
| Garantía | 1 año (diseño, materiales y mano de obra) |