Sistema di sputtering a magnetron Load-Lock
Sistema di sputtering a magnetron Load-Lock - ToronSputter™ SD
Sistema di sputtering a magnetron Load-Lock – Sputter-Down
Il ToronSputter™ SD è un sistema di sputtering a magnetron con camera di carico in configurazione sputter-down, progettato per la ricerca e la produzione PVD ad alta produttività che richiede il mantenimento continuo del vuoto nella camera principale tra i cambi di campione. Una pompa dedicata evacua la camera di carico a 10⁻⁶ Torr in 10 minuti, consentendo il cambio continuo dei campioni senza sfiatare la camera principale, che mantiene una pressione di base di 10⁻⁸ Torr. Il meccanismo di trasferimento a braccio magnetico carica e scarica substrati da 2", 3", 4" e 6". Il ciclo rapido consente di eseguire da 20 a 30 esperimenti al giorno.
Sono disponibili pistole di sputtering a getto continuo con diametri da 1 a 6 pollici, in configurazione RF e DC, con rotazione della testa flessibile e guarnizioni di compressione. Il sistema deposita conduttori come Au, Al, Ti e Ni, e isolanti come MgO, TiO₂, SiO₂ e TiN, ad alte velocità con controllo della ricetta. Gli ingressi di gas MFC digitali con sensibilità di 0.1 sccm forniscono Ar, N₂, O₂, He e CH₄ per lo sputtering inerte e reattivo. Il riscaldamento del campione controllato da PID da 50 a 600 °C con una precisione di ±1 °C supporta la deposizione su substrati riscaldati.
La capacità di evaporazione termica è disponibile tramite sorgenti termiche sequenziali da 8 V a 500 A, 5000 W con un design che previene la contaminazione incrociata e consente una facile sostituzione del materiale e della sorgente. Un controllore di spessore a doppio canale con due QCM monitora la velocità di deposizione con una precisione di 0.1 Å/s, con rotazione del campione da 2 a 30 giri/min e pulizia al plasma tramite plasma DC/RF. La capacità di controllo della pressione fissa la pressione di lavoro ai valori desiderati utilizzando il controllo del flusso a monte e a valle. Il controllo tramite computer e pannello di controllo opera con display LCD in tempo reale, con LabVIEW che gestisce le sequenze di otturatore e spessore.
Sistema di sputtering a magnetron con blocco di carico - Applicazioni ToronSputter™ SD
Il ToronSputter™ SD è ideale per ambienti di ricerca e produzione PVD ad alta produttività, dove l'integrità del vuoto nella camera principale, la pulizia del substrato e la durata del ciclo sperimentale sono fattori di primaria importanza. La sua architettura con blocco di carico e la configurazione a sputtering verso il basso lo rendono adatto a programmi di rivestimento multistrato e a programmi di ricerca che richiedono frequenti cambi di substrato.
- Impianti di ricerca PVD ad alta produttività: deposizione di più substrati al giorno senza ventilazione della camera principale, a supporto di programmi di ricerca iterativi su film sottili con rapido ricambio dei campioni
- Fabbricazione di semiconduttori e microelettronicaDeposizione mediante sputtering di contatti metallici, strati barriera e film dielettrici su wafer da 2" a 6" in condizioni di vuoto pulito e mantenuto in modo continuo.
- Rivestimenti duri e ingegneria delle superfici degli utensili: deposizione reattiva mediante sputtering di rivestimenti in TiN, CrN, TiAlN e DLC su utensili da taglio e stampi ad alti tassi di deposizione con processi controllati tramite ricetta
- Produzione di film sottili ottici: deposizione di TiO₂, SiO₂ e altri rivestimenti ottici con controllo della pressione a monte e a valle per sputtering reattivo stechiometrico
- Rivestimento di componenti elettronici e RFDeposizione mediante sputtering in corrente continua e a radiofrequenza di Au, Al, Ti e altri conduttori per l'elettronica, il packaging RF e la metallizzazione di connettori di precisione.
- Accademico e University Programmi di ricerca: piattaforma flessibile multi-sorgente per la ricerca in scienza dei materiali, fisica dei dispositivi e ingegneria delle superfici con rapido scambio di campioni tramite camera di carico
- Rivestimento per dispositivi medici e impianti: deposizione per sputtering di TiN, DLC e film metallici biocompatibili sotto vuoto pulito con sequenze di processo controllate da una ricetta
Sistema di sputtering a magnetron Load-Lock - Caratteristiche principali di ToronSputter™ SD
Il ToronSputter™ SD integra un sistema di scambio campioni a blocco di carico, una configurazione di cannone a sputtering discendente, un sistema di controllo del gas MFC e un sistema di riscaldamento del substrato PID in una piattaforma ad alto vuoto progettata per la ricerca e la produzione di sputtering ad alta produttività.
- Pompa dedicata Load-Lock, 10⁻⁶ Torr in 10 minuti: un sistema di pompaggio separato evacua la camera di carico in modo indipendente, consentendo l'introduzione del campione senza disturbare il vuoto della camera principale
- Pressione di base della camera principale: 10⁻⁸ TorrLa combinazione di pompa turbomolecolare e meccanica con opzione di pompa a secco consente di raggiungere il livello di pressione di base necessario per la deposizione a sputtering magnetron ad alta purezza.
- Sistema di trasferimento campioni con braccio magnetico, per substrati da 2" a 6".Il meccanismo di carico e scarico a braccio magnetico gestisce substrati con diametro da 2" a 6", garantendo la massima compatibilità.
- Capacità di elaborazione: da 20 a 30 esperimenti al giorno.L'architettura load-lock consente un rapido scambio dei campioni e comprime i tempi tra le deposizioni, supportando programmi di ricerca e produzione ad alto volume.
- Pistole di sputtering RF e DC da 1 a 6 pollici con rotazione della testa flessibile: ampia gamma di diametri della pistola con rotazione sull'asse proprio e guarnizioni di compressione per una configurazione flessibile del bersaglio e una tenuta sottovuoto affidabile
- Deposizione di conduttori e isolanti ad alti tassi: deposizione controllata tramite ricetta di conduttori (Au, Al, Ti, Ni) e isolanti (MgO, TiO₂, SiO₂, TiN) con processi di sputtering ad alta velocità
- Camera in acciaio inox SS304 (prismatica o cilindrica) con superfici elettrolucidateInterno elettrolucidato con finitura ultra-sottile e rivestimento in acciaio inox SS304; superfici della camera di raffreddamento ad acqua disponibili su richiesta.
- Porte passanti standard da 1 pollice, QF, CF e ISO: la selezione configurabile delle porte consente l'aggiornamento a sorgenti termiche e di sputtering aggiuntive senza modifiche alla camera
- Finestra di osservazione con protezione UV e controllo dell'otturatore tramite LabVIEW.: sportello girevole per la temporizzazione del processo, con otturatore del campione gestito da LabVIEW e integrazione del controllo dello spessore
- Configurazione delle valvole di strozzamento, sfiato, isolamento e saracinesca: il set completo di valvole gestisce tutte le transizioni di pressione; la camera principale rimane costantemente sotto vuoto tramite una valvola di isolamento quando è inattiva
- Controllo completamente automatico tramite computer e pannello di controllo con display LCD.: tutte le operazioni di deposizione vengono eseguite automaticamente sotto controllo computerizzato, con possibilità di override tramite pannello e visualizzazione dello stato in tempo reale sul display LCD.
- Raffreddamento automatico ad acqua con protezione interbloccoIl sistema di raffreddamento ad acqua a circuito chiuso si attiva e disattiva automaticamente, con un sistema di interblocco che impedisce spruzzi o evaporazione in assenza di flusso attivo del liquido refrigerante.
- Ampio intervallo di controllo del vuoto (da 1000 a 10⁻⁹ Torr): misurazione e controllo integrati del vuoto su tutta la gamma di pressione, sia per il monitoraggio del gas di processo che del vuoto di base profondo.
- Controllo della pressione a monte e a valle: la pressione di lavoro può essere fissata ai valori desiderati utilizzando metodi di controllo del flusso di massa a monte o a valle, supportando una precisa sputtering reattiva
- Riscaldamento del substrato tramite PID da 50 a 600 °C con sensibilità di ±1 °CIl controllo della temperatura a circuito chiuso supporta la deposizione su substrati riscaldati in un ampio intervallo per la cristallinità e l'adesione del film.
- Rotazione del campione da 2 a 30 giri/minuto con pulizia al plasma DC/RFRotazione del substrato regolabile con controllo della velocità tramite PC, più pulizia al plasma DC/RF per rimuovere gli ossidi nativi prima della deposizione.
- Input di gas MFC digitale (Ar, N₂, O₂, He, CH₄) a 0.1 sccm Sensibilità: l'erogazione di gas misti con controllo digitale del flusso supporta i processi di sputtering inerte e reattivo
- Monitoraggio dello spessore a doppio canale a 0.1 Å/s con due QCM: misurazione simultanea della velocità di deposizione e dello spessore cumulativo su due canali indipendenti
- Fonti termiche da 8V a 500A, 5000W per co-evaporazione: sorgenti termiche sequenziali e a co-evaporazione ad alta potenza con design per la prevenzione della contaminazione incrociata e facile sostituzione dei materiali
- Load-Lock adattabile a sistemi a fascio di elettroni e a sorgenti termiche: l'architettura della camera di carico può essere configurata per piattaforme che combinano la deposizione per sputtering magnetron con sorgenti di evaporazione a fascio di elettroni e termica.
- Garanzia di due anni su materiali, design e manodopera.: copertura completa di due anni per componenti di sistema, progettazione e qualità di produzione
Teoria e metodo
Una camera di carico è una piccola anticamera con pompaggio separato che consente il trasferimento del substrato senza esporre la camera di processo principale alla pressione atmosferica. I sistemi convenzionali sfiatano l'intera camera principale nell'atmosfera ad ogni cambio di campione, richiedendo un ciclo completo di svuotamento prima di ogni deposizione. Una camera di carico separa questi spazi sottovuoto con valvole a saracinesca, in modo che la camera principale mantenga la pressione di base mentre i campioni entrano ed escono. Questa architettura riduce il tempo tra deposizioni consecutive a minuti anziché ore, consentendo da 20 a 30 esperimenti al giorno.
Nella deposizione a sputtering magnetron con orientamento "sputter-down", i target vengono posizionati sopra il substrato, in modo che gli atomi spruzzati si muovano verso il basso, riducendo la contaminazione da particolato dovuta alla caduta di detriti. Questo orientamento si contrappone alle configurazioni "sputter-up", in cui la gravità dirige i frammenti del target e le particelle libere direttamente sulla superficie del film in crescita. Il campo magnetico del magnetron confina il plasma vicino alla superficie del target, aumentando l'efficienza di sputtering e consentendo elevati tassi di deposizione a basse pressioni di lavoro. L'alimentazione in corrente continua (DC) è adatta per target conduttivi, mentre la radiofrequenza (RF) a 13.56 MHz estende il processo ai materiali isolanti.
La camera principale mantiene una pressione di base di 10⁻⁸ Torr grazie a una pompa turbomolecolare e meccanica, mentre una pompa separata evacua la camera di carico fino a 10⁻⁶ Torr in 10 minuti. Valvole di strozzamento, sfiato, isolamento e a saracinesca controllano tutte le transizioni di pressione, con la camera principale mantenuta costantemente sotto vuoto da una valvola di isolamento. Il raffreddamento ad acqua con interblocco automatico on-off impedisce il funzionamento della pistola di sputtering o della sorgente termica senza un flusso attivo di refrigerante. La capacità della sorgente termica da 8 V a 500 A, 5000 W supporta la co-evaporazione e la deposizione sequenziale di materiali multipli nella stessa sessione.
Sistema di sputtering a magnetron Load-Lock - Specifiche tecniche ToronSputter™ SD
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Pressione di base della camera principale | 10⁻⁸ Torri |
| Livello di vuoto Load-Lock | 10⁻⁶ Torr in 10 minuti |
| Gamma di controllo del vuoto | Da 1000 a 10⁻⁹ Torr |
| Configurazione della pompa | Turbomolecolare + Meccanica (pompa a secco opzionale); pompa dedicata per il blocco di carico |
| Configurazione della valvola | Valvole di strozzamento, sfiato, isolamento e a saracinesca |
| camera Materiale | Acciaio inox 304 (prismatico o cilindrico); elettrolucidato; rivestimento in acciaio inox 304 |
| Raffreddamento della superficie della camera | Superfici raffreddate ad acqua (quando necessario) |
| Porte passanti | Standard 1 pollice, QF, CF, ISO |
| Finestra di osservazione | Protezione dai raggi UV; serranda girevole |
| Configurazione di sputtering | Spegnimento |
| Pistole a spruzzo | Da 1 a 6 pollici; RF e DC; testa flessibile; rotazione sull'asse proprio; tenuta a compressione |
| Trasferimento del campione | Braccio di trasferimento magnetico |
| Dimensioni del campione | 2 ", 3", 4 ", 6" |
| Riscaldamento del substrato | Da 50 a 600 °C (controllo PID, ±1 °C) |
| Velocità di rotazione del campione | Da 2 a 30 giri al minuto (controllato da PC) |
| Pulizia al plasma | plasma DC/RF |
| Apporto di gas | Ar, N₂, O₂, He, CH₄ e altri; MFC digitale; sensibilità 0.1 sccm |
| Metodo di controllo della pressione | Controllo del flusso a monte e a valle |
| Monitoraggio dello spessore | Doppio canale; precisione di 0.1 Å/s; 2 QCM |
| Sorgenti termali | Da 8V a 500A, 5000W (sequenziale e co-evaporazione) |
| Sistema di raffreddamento | Raffreddamento automatico a circuito chiuso ad acqua (con protezione tramite interblocco) |
| Sistema di controllo | Controllo computerizzato completamente automatico; controllo tramite pannello; display LCD in tempo reale; LabVIEW |
| Flusso degli esperimenti | Da 20 a 30 esperimenti al giorno |
| Garanzia | 2 anni (materiali, progettazione e manodopera) |