Sistema di deposizione PVD ibrido
Sistema di deposizione PVD ibrido - ToronPVD™ DS
Sistema combinato di evaporazione termica e sputtering a magnetron
Il ToronPVD™ DS è un sistema di deposizione PVD ibrido che combina l'evaporazione termica a quattro canali e lo sputtering a magnetron DC/RF in un'unica camera in acciaio inox SS304L per la deposizione di film sottili multistrato e la ricerca sulla co-deposizione. Quattro sorgenti termiche da 10 V a 250 A con un design proprietario di co-evaporazione in scatola operano insieme alle sorgenti di sputtering DC/RF in configurazioni da 1, 2 e 3 pollici. Il sistema raggiunge una pressione di base di 10⁻⁸ Torr e una pressione di 10⁻⁷ Torr in un'ora per una camera carica. Un ciclo di 1.5 ore e il controllo tramite touchscreen LabVIEW supportano da quattro a sei esperimenti al giorno.
Gli alimentatori RF (13.6 MHz, da 300 a 1200 W) e DC (da 0 a 1000 V, 2000 W) coprono sia target isolanti che conduttivi in tutte le modalità di deposizione. Il controllo digitale MFC gestisce Ar, N₂, O₂, He, CH₄ e H₂ a 0.1 SCCM per la deposizione di ossidi e nitruri reattivi. La pressione di lavoro è controllata con precisione da 1 a 100 mTorr per la generazione del plasma. Un riscaldatore PID opzionale da 50 a 700 °C (±1 °C) accetta wafer da 3", 4" e 6".
Un controllore di spessore a doppio canale con da 1 a 4 QCM a una precisione di 0.1 Å/s monitora la velocità di deposizione e lo spessore cumulativo sia per le sorgenti termiche che per quelle di sputtering. Prima della deposizione è disponibile la pulizia del substrato tramite plasma ICP, CCP e DC-RF, come optional. La camera in acciaio inox SS304L, in configurazione prismatica o cilindrica, presenta superfici elettrolucidate con porte passanti standard da 1", QF, CF e ISO, finestra di osservazione con filtro UV e otturatore girevole. Il sistema, con dimensioni di L120×W80×H180 cm, passa attraverso le porte standard grazie alle ruote bloccabili.
Sistema di deposizione PVD ibrido - Applicazioni ToronPVD™ DS
Il ToronPVD™ DS è ideale per laboratori di ricerca e produzione PVD che necessitano sia di evaporazione termica che di sputtering a magnetron in un unico sistema a vuoto, dove l'esecuzione di entrambe le modalità di deposizione nello stesso ciclo di pompaggio riduce i tempi di elaborazione e preserva la pulizia dell'interfaccia. La sua capacità di co-evaporazione a quattro sorgenti e i cannoni di sputtering configurabili lo rendono adatto a programmi di ricerca su film multistrato e leghe eterogenei.
- Ricerca su dispositivi organici/inorganici multistrato: deposizione sequenziale di strati organici o metallici mediante evaporazione termica e film di ossido o nitruro depositati tramite sputtering in un unico ciclo di vuoto senza sfiato tra gli strati
- Fabbricazione di OLED e dispositivi organici: evaporazione termica di strati organici di emettitore e trasporto combinata con film di contatto conduttivi depositati tramite sputtering per lo sviluppo di dispositivi OLED e OPV
- Ricerca sulle leghe e sui film compositi ottenuti mediante co-evaporazione: funzionamento simultaneo di più sorgenti termiche per la co-evaporazione a composizione controllata di film di leghe e composti che richiedono un controllo preciso del flusso multimateriale
- Ricerca su rivestimenti duri e strutture multimateriale: deposizione reattiva mediante sputtering di film di nitruro e ossido, combinata con strati di innesco o funzionali metallici depositati per evaporazione termica, in un'unica piattaforma di deposizione.
- Prototipazione di dispositivi a semiconduttore: deposizione di contatti metallici mediante evaporazione termica e film dielettrici mediante sputtering RF su substrati wafer fino a 6 pollici in un'unica sessione di pompaggio
- Ricerca sui film sottili ottici: evaporazione termica di strati riflettenti metallici combinata con rivestimenti di ossido reattivi depositati tramite sputtering RF per la realizzazione di filtri ottici, pellicole antiriflesso e film per specchi.
- Accademico e University Ricerca PVD multi-sorgente: piattaforma flessibile per programmi di ricerca che richiedono sia l'evaporazione che lo sputtering senza la necessità di cambi di utensile separati tra le fasi di deposizione.
Sistema di deposizione PVD ibrido - Caratteristiche principali di ToronPVD™ DS
Il ToronPVD™ DS integra in un'unica piattaforma ad alto vuoto la co-evaporazione termica a quattro sorgenti, la deposizione a sputtering magnetron DC/RF, il controllo del gas MFC, l'automazione PLC e il monitoraggio dello spessore a doppio canale, per la ricerca su film sottili multistrato e multimateriale.
- Quattro sorgenti termiche da 10 V a 250 A con configurazione di co-evaporazione 2×2: sorgenti di co-evaporazione ad alta corrente con design a scatola brevettato che previene la contaminazione incrociata e facilita la sostituzione del recipiente e del cestello
- Progettazione proprietaria del codice sorgente in scatolaLa geometria della sorgente chiusa impedisce il contatto incrociato dell'evaporante tra i crogioli adiacenti, preservando la purezza della composizione nei film co-depositati.
- Sorgenti di sputtering DC/RF (1", 2", 3"), design con testa flessibile da 85 mm: copre materiali target magnetici e non magnetici con testa flessibile per un montaggio flessibile e un allineamento del target su tutte le posizioni della sorgente
- Alimentatore RF (13.6 MHz, da 300 a 1200 W): copre i target isolanti e la deposizione reattiva per sputtering di film di ossido e nitruro a livelli di potenza di ricerca e produzione
- Alimentatore CC (da 0 a 1000 V, 2000 W): alimentatore CC ad alta potenza per sputtering di bersagli metallici e funzionamento di sorgenti di co-evaporazione termica
- Pressione di base 10⁻⁸ Torr, 10⁻⁷ Torr in un'ora (a pieno carico): gruppo di pompe turbomolecolari e meccaniche con opzioni di pompa criogenica e a secco; la rapida procedura di svuotamento supporta il ciclo sperimentale di 1.5 ore
- Ampio intervallo di controllo del vuoto (da 1000 a 10⁻⁹ Torr): copre l'intera gamma di pressione sia per la deposizione per evaporazione termica che per quella per sputtering in un unico sistema di misurazione
- Controllo preciso della pressione del plasma (da 1 a 100 mTorr)Impostazione indipendente della pressione per condizioni di plasma stabili durante i processi di sputtering e deposizione reattiva.
- Controllo digitale del gas MFC (Ar, N₂, O₂, He, CH₄, H₂) con sensibilità di 0.1 SCCM: erogazione di sei gas MFC per deposizione inerte e reattiva sia in modalità di evaporazione che di sputtering.
- Monitoraggio dello spessore a doppio canale a 0.1 Å/s con da 1 a 4 QCM.: misurazione simultanea della velocità di taglio e dello spessore con elevata precisione attraverso i canali attivi della sorgente termica e di sputtering
- Riscaldatore del substrato PID opzionale da 50 a 700 °C (±1 °C)Controllo della temperatura del substrato per la cristallinità e l'adesione del film, compatibile con wafer da 3", 4" e 6" e attacchi per campioni da 1 a 10 cm.
- Rotazione del campione da 2 a 30 giri/minuto: rotazione regolabile in continuo per una distribuzione uniforme dello spessore del film sulla superficie del substrato
- Pulizia al plasma del substrato (opzionale) tramite ICP, CCP e DC-RF.: preparazione in situ della superficie del substrato prima della deposizione senza interrompere il vuoto
- Raffreddamento automatico a circuito chiuso con interblocco: la gestione termica impedisce il funzionamento della sorgente senza refrigerante attivo, proteggendo le sorgenti al plasma e gli assemblaggi delle sorgenti termiche.
- Configurazione della valvola a farfalla, di sfiato e di isolamento: gestione precisa della pressione di processo; la camera mantiene il vuoto tra gli esperimenti tramite la valvola di isolamento
- Camera in acciaio inox SS304L (prismatica o cilindrica) con superfici elettrolucidate: superfici ultra-pulite con porte passanti standard da 1", QF, CF e ISO per un'integrazione flessibile
- Illuminazione interna, cottura a 100 °C, finestra con protezione UV e otturatore orientabile.: accessori completi per camera di processo per il monitoraggio, il condizionamento e la rimozione dell'umidità
- Facilmente aggiornabile con sorgenti termiche e di sputtering aggiuntive.: l'architettura modulare supporta l'espansione del numero di fonti man mano che crescono le esigenze di ricerca
- Controllo LabVIEW tramite touch screen con backup completo del pannello: gestione automatizzata della sequenza per tutte le funzioni di sorgente, gas, vuoto e rotazione, con pannello di controllo manuale sempre disponibile.
- Ciclo di esperimenti di 1.5 ore, da 4 a 6 esperimenti al giorno.: pompaggio rapido e ciclo di processo supportano la produttività giornaliera multi-corsa
- Piattaforma mobile su ruote bloccabili, dimensioni L120×P80×A180 cm: sistema combinato a grandezza naturale con ingombro elevato, passa attraverso porte standard per un posizionamento flessibile in laboratorio
- Garanzia di un anno su design, materiali e manodopera.: copertura annuale per componenti di sistema, qualità della progettazione e produzione
Teoria e metodo
L'evaporazione termica e la deposizione per sputtering magnetron si adattano ciascuna a classi di materiali e condizioni di deposizione che l'altra non è in grado di replicare, rendendo la loro combinazione in un'unica camera pratica per strutture di dispositivi multistrato complesse. L'evaporazione termica riscalda una sorgente resistiva fino alla vaporizzazione, producendo un flusso metallico e organico pulito adatto ai metalli di contatto e agli emettitori organici. La deposizione per sputtering magnetron espelle atomi da un bersaglio solido utilizzando il plasma, coprendo metalli refrattari, ossidi e nitruri. La combinazione di entrambi i processi in un unico ciclo sottovuoto elimina la contaminazione da esposizione all'aria nelle interfacce organico-inorganico e metallo-dielettrico.
Quattro sorgenti termiche in una configurazione di co-evaporazione 2×2 consentono la deposizione simultanea di materiali multipli per film di leghe, a gradiente di composizione e composti. Il design proprietario a scatola delle sorgenti impedisce la contaminazione incrociata tra crogioli adiacenti e semplifica la sostituzione del materiale delle sorgenti. La deposizione per sputtering DC/RF in configurazioni con testina flessibile da 1, 2 e 3 pollici copre target magnetici e non magnetici oltre alle sorgenti termiche. Un controllore di spessore a doppio canale con da 1 a 4 QCM monitora la deposizione combinata a 0.1 Å/s su tutte le sorgenti attive.
La combinazione di pompa turbomolecolare e meccanica raggiunge una pressione di base di 10⁻⁸ Torr e di 10⁻⁷ Torr in un'ora per una camera carica. L'ampio intervallo di controllo del vuoto, da 1000 a 10⁻⁹ Torr, e il preciso controllo della pressione da 1 a 100 mTorr per la generazione del plasma coprono tutte le condizioni operative. Il controllo tramite touchscreen LabVIEW con backup completo del pannello gestisce l'alimentazione della sorgente, il gas, il vuoto e le sequenze di rotazione. Un'unità di pulizia al plasma ICP, CCP o DC-RF opzionale prepara le superfici del substrato prima della deposizione.
Sistema di deposizione PVD ibrido - Specifiche tecniche di ToronPVD™ DS
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Alimentatore RF | 13.6 MHz, da 300 a 1200 W |
| Generatore di corrente continua | Da 0 a 1000 V CC, 2000 W |
| Pressione di base | 10⁻⁸ Torri |
| Autonomia con aspirapolvere (1 ora di funzionamento) | 10⁻⁷ Torr |
| Gamma di controllo del vuoto | Da 1000 a 10⁻⁹ Torr |
| Configurazione della pompa | Turbomolecolare + Meccanica (con pompa criogenica e a secco come opzioni) |
| Intervallo di pressione di sputtering | Da 1 a 100 mTorr |
| Fonti di evaporazione termica | 4 (da 10 V a 250 A; configurazione di co-evaporazione 2×2) |
| Progettazione della fonte | Confezionato in scatola proprietaria (per prevenire la contaminazione incrociata) |
| Sorgenti di sputo | DC/RF; bersagli da 1", 2", 3"; testa flessibile da 85 mm |
| Sputtering magnetico/non magnetico | Si |
| Apporto di gas | Ar, N₂, O₂, He, CH₄, H₂; MFC digitale; sensibilità 0.1 SCCM |
| camera Materiale | Acciaio inox SS304L (prismatico o cilindrico); elettrolucidato |
| Porte passanti | Standard 1 pollice, QF, CF, ISO |
| Riscaldamento del substrato (opzionale) | Da 50 a 700 °C (PID, ±1 °C) |
| Compatibilità dei wafer | 3", 4", 6"; attacchi per campioni da 1 a 10 cm |
| Velocità di rotazione del campione | Da 2 a 30 rpm |
| Pulizia al plasma (opzionale) | ICP, CCP, DC-RF |
| Monitoraggio dello spessore | Doppio canale; 0.1 Å/s; da 1 a 4 QCM |
| Cottura interna | Fino a 100 °C |
| Finestra di osservazione | Protezione dai raggi UV; otturatore girevole |
| Sistema di raffreddamento | Raffreddamento automatico a circuito chiuso ad acqua (con protezione tramite interblocco) |
| Sistema di controllo | Schermo touch LabVIEW; backup completo del pannello |
| Tempo del ciclo dell'esperimento | 1.5 ore (da 4 a 6 esperimenti al giorno) |
| Orma | L120 x P80 x A180 cm |
| Spazio libero della porta | Passa attraverso le porte standard |
| Mobilità | Ruote bloccabili |
| Garanzia | 1 anno (progettazione, materiali e manodopera) |