Forno tubolare PECVD
Forno tubolare PECVD - ToronTF™ PECVD
Sistema di forno tubolare per deposizione chimica da fase vapore potenziata al plasma (PECVD)
Il ToronTF™ PECVD è un forno tubolare PECVD che combina un forno tubolare in quarzo da 1100 °C con una sorgente al plasma a induzione (ICP) da 300 W e 13.56 MHz. Il plasma ICP attiva i gas precursori all'interno della zona del campione in quarzo, consentendo la deposizione a temperature inferiori rispetto al CVD termico e migliorando la qualità del film. I tubi in quarzo, con diametro di 50, 80 o 100 mm e lunghezza di 1000 mm, sono adatti a campioni di diverse dimensioni. Il controllo PID a ±1 °C mantiene condizioni di deposizione stabili nell'intero intervallo operativo di 1100 °C.
Il sistema di controllo del gas MFC a tre canali gestisce Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄ e NH₃ in miscele pure o miste, con canali aggiuntivi disponibili come opzione. Le valvole di strozzamento, sfiato e isolamento mantengono la pressione di esercizio tra 1 e 100 mTorr sotto il controllo automatico del vuoto PLC. Profili di riscaldamento programmabili dall'utente con passi regolabili controllano la rampa termica e la sequenza di mantenimento per ogni ciclo. Il pannello di controllo e il touchscreen del PC offrono un funzionamento flessibile; il raffreddamento ad acqua a ciclo chiuso protegge i componenti del sistema durante la deposizione.
Il portacampioni in quarzo confina il plasma nella zona di deposizione del campione, impedendo il contatto del plasma con le pareti della camera e riducendo la contaminazione. Uno sportello di carico del campione di facile accesso consente di caricare e scaricare il campione tra le diverse deposizioni. Le dimensioni di 75×120 cm, con ruote bloccabili, consentono il passaggio attraverso le porte standard, e l'alimentazione a 220 V, 16 A semplifica l'installazione. I diametri del tubo in quarzo disponibili (50, 80 e 100 mm) si adattano a diverse dimensioni di campione e volumi di gas di processo.
Forno tubolare PECVD - Applicazioni PECVD ToronTF™
Il sistema ToronTF™ PECVD è ideale per laboratori di ricerca e accademici che necessitano di deposizione chimica in fase vapore assistita da plasma (PECVD) su un'ampia gamma di materiali filmogeni. La combinazione di attivazione al plasma e riscaldamento in forno tubolare consente di realizzare processi non ottenibili con la sola CVD termica o con il solo plasma. Il suo formato tubolare compatto e la configurazione flessibile del gas lo rendono adatto a programmi di ricerca nei settori della scienza dei materiali, dei semiconduttori e dell'energia.
- Deposizione di pellicola Diamond e DLC: decomposizione di gas idrocarburici attivata al plasma per la ricerca su film di carbonio simile al diamante e diamante nanocristallino a temperature del substrato inferiori a quelle richieste per la CVD termica
- Ricerca sui film sottili di nitruro di silicioDecomposizione al plasma dei precursori NH₃ e N₂ per strati di passivazione Si₃N₄, dielettrici di gate e film di incapsulamento nella ricerca sui dispositivi a semiconduttore e fotovoltaici
- Deposizione di film di ossido di silicioProcessi di ossidazione e co-deposizione potenziati dal plasma di O₂ per la ricerca su film dielettrici, isolanti e di passivazione di SiO₂ a temperature di deposizione controllate.
- Crescita di nanotubi di carbonio e grafene: decomposizione di idrocarburi attivata al plasma su substrati catalitici per la crescita di nanotubi di carbonio e la sintesi di grafene in ambienti a temperatura e gas controllati
- Ricerca sul silicio amorfo e sulle celle solari a film sottileDeposizione PECVD di film di silicio amorfo e nitruro di silicio per la ricerca e la prototipazione di strati di dispositivi fotovoltaici a film sottile
- Nitrurazione superficiale e trattamento al plasma: nitrurazione al plasma di superfici metalliche e semiconduttrici mediante plasma di N₂ o NH₃ per la modifica delle proprietà superficiali senza deposizione completa del film.
- Ricerca accademica sulla scienza dei materiali: piattaforma CVD al plasma flessibile per la deposizione esplorativa di film sottili su sistemi di materiali a base di ossidi, nitruri, carburi e carbonio
Forno tubolare PECVD - ToronTF™ PECVD Caratteristiche principali
Il sistema ToronTF™ PECVD integra un forno tubolare ad alta temperatura, una sorgente di plasma a induzione, un sistema di gas MFC a tre canali e un sistema di automazione del vuoto PLC in una piattaforma CVD al plasma compatta e mobile, ideale per laboratori di ricerca e accademici.
- Temperatura massima del forno: 1100 °CFunzionamento continuo fino a 1100 °C per processi PECVD ad alta temperatura, tra cui la deposizione di ossidi, nitruri, carbonio e materiali refrattari.
- Controllo della temperatura del forno PID ±1 °C: La gestione precisa della temperatura a circuito chiuso mantiene condizioni di deposizione stabili e consente una riproduzione accurata della ricetta termica
- Sorgente al plasma ad accoppiamento induttivo da 300 W, 13.56 MHz: il design ICP con bobina esterna genera un plasma ad alta densità senza che i materiali degli elettrodi entrino nella zona di deposizione
- Portacampioni in quarzo con confinamento del plasma nella zona del campioneIl plasma è confinato geometricamente nella regione del campione, concentrando le specie reattive sulla superficie del substrato e proteggendo al contempo il resto della camera.
- Tubo al quarzo (lunghezza 1000 mm, diametro 50/80/100 mm): le opzioni di diametro del tubo di quarzo intercambiabile consentono di adattarlo a diverse dimensioni del campione e volumi di gas di processo; diametri personalizzati disponibili su richiesta
- Controllo del gas a 3 canali per MFC (Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄, NH₃)Sistema di controllo del flusso di massa per sei tipi di gas precursori con visualizzazione digitale in tempo reale dei flussi individuali e misti.
- Configurazione espandibile della linea del gasÈ possibile aggiungere ulteriori canali per il gas, oltre alla configurazione standard a tre canali, per supportare una gamma più ampia di composti chimici precursori.
- Visualizzazione digitale in tempo reale del flusso di gasVisualizzazione continua a schermo delle portate di gas singole e miste per il monitoraggio e la documentazione del processo.
- Profili di riscaldamento programmabili definiti dall'utente: sequenze di riscaldamento a più fasi con velocità di riscaldamento e tempi di mantenimento regolabili per diversi materiali del film e trattamenti di ricottura post-deposizione
- Unità di controllo automatico del vuoto PLC: funzionamento con un solo pulsante per avvio, arresto e sfiato per la sequenza automatizzata del vuoto durante la configurazione e lo spegnimento dell'esperimento
- Valvole di strozzamento, sfiato e isolamento con precisione da 1 a 100 mTorr: controllo preciso della pressione di lavoro per condizioni di plasma stabili durante i processi PECVD
- Opzione di controllo tramite touch screen per PC: interfaccia computerizzata per il funzionamento a distanza, la gestione delle ricette e il monitoraggio del processo in tempo reale, oltre al controllo tramite pannello.
- Sportello di carico campioni ad accesso facilitato: caricamento e scaricamento del campione semplici senza necessità di smontare completamente la camera, consentendo un efficiente scambio di campioni tra una sessione e l'altra.
- Sistema di raffreddamento ad acqua a ciclo chiuso: raffreddamento attivo ad acqua della sorgente al plasma e dei componenti del sistema durante l'intera operazione di deposizione
- Alimentazione monofase: 220 V, 16 A: il collegamento elettrico monofase standard semplifica l'installazione in laboratorio
- Piattaforma mobile da 75×120 cm su ruote bloccabili: l'ingombro ridotto consente il passaggio attraverso le porte standard per l'installazione e il riposizionamento all'interno del laboratorio
- Garanzia di un anno su design, materiali e manodopera.: copertura annuale per componenti di sistema, qualità della progettazione e produzione
Teoria e metodo
La CVD potenziata al plasma attiva i gas precursori con un plasma a bassa pressione, consentendo la deposizione di film a temperature del substrato inferiori rispetto alla CVD termica. L'energia del plasma dissocia i gas reattivi in radicali liberi e ioni che formano film sottili a contatto con la superficie del substrato. L'energia del plasma sostituisce l'attivazione termica, ampliando l'intervallo di temperature di deposizione e le composizioni dei film accessibili. Confinando il plasma in un portacampioni di quarzo, le specie reattive vengono concentrate sul substrato, limitando al contempo l'esposizione del plasma al resto del sistema.
Il plasma a induzione (ICP) accoppia 300 W di energia RF a 13.56 MHz attraverso una bobina esterna al tubo di quarzo, generando un plasma ad alta densità senza che i materiali degli elettrodi entrino nella zona di deposizione. L'ICP produce un plasma sufficientemente denso da dissociare O₂, N₂, H₂, CH₄ e NH₃ per la deposizione di film a base di ossidi, nitruri e carbonio. La temperatura del forno fino a 1100 °C, combinata con l'attivazione del plasma, consente di ottenere composizioni di film che richiedono sia energia termica che energia da plasma. Profili di riscaldamento personalizzabili con gradini regolabili controllano la rampa termica e il mantenimento per ogni ciclo.
Il sistema di controllo del gas MFC a tre canali gestisce Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄ e NH₃ in miscele pure o miste, con canali aggiuntivi disponibili come opzione. Le valvole di strozzamento, sfiato e isolamento mantengono la pressione di processo tra 1 e 100 mTorr sotto il controllo automatico del vuoto tramite PLC. Il funzionamento tramite touchscreen su PC consente la supervisione remota della sequenza di gas, vuoto e riscaldamento. Il raffreddamento ad acqua a ciclo chiuso protegge la sorgente al plasma e la camera durante l'intero processo di deposizione.
Forno tubolare PECVD - Specifiche tecniche ToronTF™ PECVD
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Temperatura del forno | Fino a 1100 °C (continuo) |
| Controllo della temperatura | PID, ±1 °C |
| Lunghezza del tubo di quarzo | 1000 mm |
| Diametro interno del tubo di quarzo | 50, 80 o 100 mm (diametri personalizzati disponibili) |
| Tipo di sorgente di plasma | Plasma accoppiato induttivamente (ICP) |
| Potenza della sorgente di plasma | 300 W |
| Frequenza della sorgente di plasma | 13.56 MHz |
| Controllo del gas | MFC a 3 canali (Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄, NH₃); espandibile |
| Display a gas | Dati digitali in tempo reale; portate individuali e miste. |
| Gamma di pressione di lavoro | Da 1 a 100 mTorr |
| Configurazione della valvola | Valvole di strozzamento, sfiato e isolamento |
| Controllo del vuoto | Unità PLC automatizzata con funzioni di avvio, arresto e sfiato. |
| Controllo del profilo di riscaldamento | Profili programmabili definiti dall'utente con passi regolabili |
| Portacampione | Quarzo (plasma confinato nella zona del campione) |
| Interfaccia di controllo | Touch screen per PC (opzionale) e pannello di controllo |
| Sistema di raffreddamento | Raffreddamento ad acqua a ciclo chiuso |
| Requisiti di potenza | 220V, 16A (disponibile anche 110V) |
| Orma | 75 × 120 cm |
| Spazio libero della porta | Passa attraverso le porte standard |
| Mobilità | Ruote bloccabili |
| Garanzia | 1 anno (progettazione, materiali e manodopera) |