Sistem Sputtering Magnetron - ToronSputter™ Mag
Sistem Sputtering Magnetron - ToronSputter™ Mag
ToronSputter™ Mag adalah sistem sputtering magnetron otomatis sepenuhnya untuk penelitian dan produksi deposisi film tipis menggunakan daya DC dan RF. Catu daya DC menyediakan 0 hingga 1000 V, 2000 W untuk target konduktif; catu daya RF pada 13.56 MHz, 300 hingga 1200 W mencakup isolator dan proses reaktif. Satu hingga empat sumber dengan diameter target 1 hingga 4 inci memungkinkan deposisi target tunggal dan multi-target. Ruang SS304 (30 hingga 60 cm) mencapai tekanan dasar 10⁻⁸ Torr dan 2×10⁻⁶ Torr dalam 20 menit.
Kontrol gas MFM tiga saluran (Ar, N₂, O₂, He, CH₄, H₂) mendukung sputtering inert dan reaktif pada rentang 1 hingga 100 mTorr, dengan katup throttle, ventilasi, dan isolasi untuk pengaturan tekanan yang presisi. Manometer kapasitansi menyediakan pengukuran tekanan plasma tambahan selama proses reaktif. Pemanasan PID pada suhu 50 hingga 700 °C dan rotasi 2 hingga 30 rpm dengan pembersihan plasma RF melalui bias substrat mempersiapkan substrat. Kontrol vakum rentang luas (1000 hingga 10⁻⁹ Torr) dan pemanasan 120 °C mempertahankan tekanan dasar dan kondisi ruang.
Pengontrol ketebalan saluran ganda dengan 1 hingga 4 QCM pada 0.1 Å/s, yang dikelola oleh otomatisasi LabVIEW, mengontrol setiap urutan lapisan secara otomatis sepenuhnya. Ruang SS304 dalam konfigurasi 30/40/50/60 cm memiliki permukaan yang dipoles secara elektro dan port standar 1 inci, QF, CF, dan ISO. Pendinginan air loop tertutup otomatis start-stop dan jendela pengamatan dengan penutup yang dapat diputar mendukung pemantauan deposisi. Jejak 75×120 cm pada roda yang dapat dikunci dapat melewati pintu standar, dengan penerangan internal dan kemampuan pemanasan 120 °C.
Sistem Sputtering Magnetron - Aplikasi ToronSputter™ Mag
ToronSputter™ Mag melayani fasilitas penelitian dan produksi PVD yang membutuhkan sputtering magnetron DC dan RF pada berbagai macam material konduktif dan isolator, dengan fleksibilitas multi-target dan kontrol sputtering reaktif yang presisi.
- Penelitian Semikonduktor dan Mikroelektronika: pengendapan kontak logam, lapisan penghalang, dan film dielektrik pada substrat wafer menggunakan sputtering magnetron DC dan RF pada laju dan komposisi yang terkontrol
- Deposisi Film Tipis Optik: sputtering RF reaktif TiO₂, SiO₂, dan lapisan oksida optik lainnya dengan kontrol tekanan manometer kapasitansi untuk akurasi stoikiometrik
- Pelapisan Keras dan Rekayasa Permukaan Tahan Aus: sputtering DC dan RF reaktif pada lapisan film TiN, CrN, TiAlN, dan DLC pada alat potong, cetakan, dan komponen mekanik
- Penelitian Perangkat Energi: proses sputtering oksida konduktif transparan, lapisan penghalang, dan kontak logam untuk sel surya film tipis, sel bahan bakar, dan penelitian perangkat penyimpanan energi
- Penelitian Ilmu Material dan Film Paduan: sputtering multi-target dan co-sputtering paduan, film senyawa, dan oksida campuran untuk studi komposisi dan penelitian struktur-sifat
- Pelapisan Komponen Elektronik dan RF: Penyemprotan DC untuk Au, Al, Ti, dan logam konduktif lainnya untuk kemasan elektronik, konektor RF, dan metalisasi komponen presisi
- Akademis dan University Laboratorium PVDPlatform multi-sumber yang fleksibel untuk pengajaran dan penelitian material di berbagai macam material dan teknik deposisi film tipis.
Sistem Sputtering Magnetron - Fitur Utama ToronSputter™ Mag
ToronSputter™ Mag mengintegrasikan sputtering magnetron DC dan RF dengan kontrol gas MFM tiga saluran, otomatisasi lapisan LabVIEW, dan pemantauan tekanan plasma manometer kapasitansi dalam platform sputtering vakum tinggi multi-target.
- 1 hingga 4 Sumber Sputter Magnetron DC/RF (Target 1" hingga 4"): tata letak sumber tunggal hingga empat sumber yang dapat dikonfigurasi untuk deposisi film tipis multi-lapisan material tunggal, co-sputtering, dan berurutan
- Catu Daya DC (0 hingga 1000 V, 2000 W): catu daya DC daya tinggi untuk sputtering target konduktif dengan laju deposisi yang dikontrol tegangan
- Catu Daya RF (13.56 MHz, 300 hingga 1200 W): mencakup rentang daya RF yang dibutuhkan untuk proses sputtering target isolasi dan proses oksida dan nitrida reaktif
- Kontrol Gas MFM 3 Saluran (Ar, N₂, O₂, He, CH₄, H₂)Kontrol dan tampilan elektronik waktu nyata untuk tiga saluran gas independen yang mendukung sputtering inert dan reaktif.
- Manometer Kapasitansi Tambahan untuk Tekanan Plasma: manometer kapasitansi khusus memberikan pengukuran tekanan plasma yang tepat selama proses sputtering reaktif
- Katup Throttle, Ventilasi, dan Isolasi, Presisi 1 hingga 100 mTorrPenyesuaian tekanan kerja yang tepat untuk pengendalian gas proses reaktif dan stabilitas plasma.
- Tekanan Dasar 10⁻⁸ Torr, 2×10⁻⁶ Torr dalam 20 Menit: Pemompaan cepat hingga vakum kerja dengan pompa turbomolekuler dan mekanis; pompa kriogenik dan pompa kering tersedia sebagai pilihan
- Kontrol Vakum Rentang Luas (1000 hingga 10⁻⁹ Torr): Pengukuran dan kontrol vakum terintegrasi dari vakum atmosfer hingga vakum dalam untuk pemantauan gas proses dan tekanan dasar.
- Kontrol Deposisi Lapisan demi Lapisan Berbasis LabVIEWSistem otomatisasi LabVIEW yang dikendalikan PC mengelola setiap lapisan deposisi secara independen, mendukung rangkaian proses multi-lapisan yang kompleks.
- Pengukuran Ketebalan Saluran Ganda 0.1 Å/s dengan 1 hingga 4 QCM: pemantauan ketebalan dan laju multi-sensor yang dapat diskalakan hingga empat saluran QCM secara bersamaan
- Pemanasan Substrat PID 50 hingga 700 °C: Pengaturan suhu substrat yang dikendalikan PID untuk deposisi pada suhu tinggi guna meningkatkan kristalinitas dan adhesi film
- Rotasi Sampel 2 hingga 30 rpmRotasi substrat yang dapat disesuaikan mendorong distribusi ketebalan film yang seragam di seluruh permukaan substrat.
- Unit Pembersihan Plasma Sampel (RF melalui Bias Substrat)Pembersihan plasma RF in-situ menghilangkan oksida permukaan alami sebelum deposisi tanpa merusak vakum.
- Sistem Pendinginan Air Tertutup dengan Start-Stop Otomatis: Manajemen termal otomatis mengaktifkan dan menonaktifkan pendinginan berdasarkan kondisi sistem, melindungi sumber dan ruang selama pengoperasian
- Penahan Vakum dengan Katup IsolasiRuang utama tetap dalam kondisi vakum saat tidak digunakan, sehingga mengurangi waktu pemompaan vakum antara percobaan yang berurutan.
- Ruang SS304 (30 hingga 60 cm, Prisma atau Silindris)Permukaan bagian dalam yang bersih dan dipoles secara elektrokimia, tersedia dalam berbagai pilihan ukuran kotak dengan lapisan SS304.
- Port tembus standar 1 inci, QF, CF, dan ISO: pemilihan port yang dapat dikonfigurasi untuk integrasi feedthrough, pengukur, dan gas proses yang fleksibel
- Penerangan Internal dan Kemampuan Memanggang hingga 120 °C: penerangan internal untuk inspeksi ruang dan pemanasan untuk pengkondisian dan penghilangan kelembapan sisa
- Jendela Pandang Depan dengan Penutup yang Dapat DiputarAkses visual langsung untuk pemantauan proses dengan penutup yang dapat diputar untuk pengaturan waktu pengendapan yang tepat.
- Kontrol Komputer Otomatis Sepenuhnya dengan Panel Layar SentuhLayar sentuh dan tampilan LCD waktu nyata mengelola semua operasi sistem secara otomatis sepanjang proses.
- Waktu Siklus Eksperimen 1.5 Jam: Proses pemompaan cepat dan siklus pemrosesan mendukung throughput multi-run yang konsisten untuk program penelitian dan produksi
- Platform Bergerak 75×120 cm dengan Roda yang Dapat Dikunci: Ukuran yang ringkas memungkinkan untuk melewati pintu standar dan dapat diposisikan ulang di dalam fasilitas
- Garansi Satu Tahun untuk Desain, Material, dan Pengerjaan: cakupan tahunan untuk komponen sistem, desain, dan kualitas manufaktur
Teori dan Metode
Proses sputtering magnetron mengionisasi gas proses untuk menghasilkan ion yang membombardir target katoda, melepaskan atom yang kemudian mengembun pada substrat sebagai lapisan tipis. Medan magnet menahan plasma di dekat permukaan target, meningkatkan kepadatan ion dan hasil sputtering pada tekanan kerja rendah. Daya DC menangani target konduktif pada tegangan 0 hingga 1000 V; RF pada frekuensi 13.56 MHz menghilangkan penumpukan muatan pada isolator. Hal ini memperluas jangkauan material hingga oksida, nitrida, dan lapisan dielektrik dari target keramik.
Konfigurasi multi-target dari satu hingga empat sumber memungkinkan deposisi berurutan dalam satu siklus pemompaan, mengurangi kontaminasi antar lapisan material. Co-sputtering dari sumber yang diberi daya secara bersamaan memungkinkan pembuatan film dengan gradasi komposisi dan paduan tanpa langkah deposisi terpisah. Sputtering reaktif memasukkan N₂ atau O₂ melalui input yang dikontrol MFM selama sputtering target logam, membentuk film nitrida atau oksida tanpa target senyawa. Katup throttle dan kontrol manometer kapasitansi menjaga tekanan plasma tetap stabil di seluruh jendela proses reaktif 1 hingga 100 mTorr.
Otomatisasi LabVIEW mengelola seluruh rangkaian lapisan, mengontrol pengaturan waktu rana, tingkat daya, dan aliran gas untuk setiap langkah tanpa intervensi operator di antara lapisan. Pembersihan plasma RF melalui bias substrat menghilangkan oksida alami sebelum deposisi, meningkatkan adhesi pada antarmuka film-substrat. Pemanasan substrat PID pada suhu 50 hingga 700 °C meningkatkan kristalinitas film dan difusi permukaan selama pertumbuhan. Katup isolasi menjaga ruang utama dalam kondisi vakum di antara proses, menghilangkan biaya pemompaan tambahan untuk deposisi berikutnya.
Sistem Sputtering Magnetron - Spesifikasi Teknis ToronSputter™ Mag
| Parameter | Spesifikasi |
|---|---|
| DC Power Supply | Tegangan DC 0 hingga 1000 V, daya 2000 W |
| Catu Daya RF | 13.56 MHz, 300 hingga 1200 W |
| Jumlah Sumber Sputtering | 1 sampai 4 (DC/RF) |
| Diameter Target | 1 ", 2", 3 ", 4" |
| Tekanan Dasar | 10⁻⁸ Torsi |
| Vakum Kerja (Waktu Pemompaan Henti) | 2×10⁻⁶ Torr dalam 20 menit |
| Rentang Kontrol Vakum | 1000 hingga 10⁻⁹ Torr |
| Konfigurasi Pompa | Turbomolekuler + Mekanis (pompa kriogenik dan pompa kering sebagai pilihan) |
| Rentang Tekanan Kerja Sputter | 1 hingga 100 mTorr (dikendalikan oleh katup throttle) |
| Pengukuran Tekanan Plasma | Manometer kapasitansi tambahan |
| Chamber Material | SS304 (prisma atau silindris); dipoles secara elektrokimia |
| Ukuran Kamar | Ukuran kotak 30/40/50/60 cm |
| Port tembus pandang | Standar 1 inci, QF, CF, ISO |
| Jendela Pengamatan | Jendela pandang depan; penutup yang dapat diputar |
| Pencahayaan Internal | Ya |
| Kemampuan Memanggang | Hingga 120 °C (internal) |
| Masukan Gas | Ar, N₂, O₂, He, CH₄, H₂; MFM 3 saluran; tampilan elektronik waktu nyata |
| Konfigurasi Katup | Katup pengatur aliran, ventilasi, dan isolasi |
| Pemanasan Substrat | 50 hingga 700 °C (dikendalikan PID) |
| Kecepatan Rotasi Sampel | 2 hingga 30 rpm |
| Pembersihan Plasma | Plasma RF melalui bias substrat |
| Pemantauan Ketebalan | Saluran ganda; presisi 0.1 Å/s; 1 hingga 4 QCM |
| Control System | Kontrol komputer otomatis sepenuhnya; panel layar sentuh; LCD waktu nyata; LabVIEW |
| Sistem Pendingin | Sistem pendinginan air tertutup dengan start-stop otomatis. |
| Waktu Siklus Eksperimen | 1.5 jam |
| Tapak | 75 × 120 cm |
| Jarak Bebas Pintu | Dapat melewati pintu standar. |
| Mobilitas | Roda yang dapat dikunci |
| Jaminan | 1 tahun (desain, material, dan pengerjaan) |