Sistema híbrido de deposição PVD
Sistema de Deposição PVD Híbrido - ToronPVD™ DS
Sistema combinado de evaporação térmica e pulverização catódica por magnetron
O ToronPVD™ DS é um sistema híbrido de deposição PVD que combina evaporação térmica de quatro canais e pulverização catódica por magnetron DC/RF em uma única câmara de aço inoxidável 304L para deposição de filmes finos multicamadas e pesquisa de co-deposição. Quatro fontes térmicas de 10 V a 250 A com design proprietário de co-evaporação em caixa operam juntamente com fontes de pulverização catódica DC/RF em configurações de 1, 2 e 3 polegadas. O sistema atinge uma pressão base de 10⁻⁸ Torr e 10⁻⁷ Torr em uma hora para uma câmara carregada. Um ciclo de 1.5 hora e o controle por tela sensível ao toque LabVIEW permitem a realização de quatro a seis experimentos diários.
Fontes de alimentação de RF (13.6 MHz, 300 a 1200 W) e CC (0 a 1000 V, 2000 W) abrangem alvos isolantes e condutores em todos os modos de deposição. O controle digital MFC controla Ar, N₂, O₂, He, CH₄ e H₂ a 0.1 SCCM para deposição reativa de óxidos e nitretos. A pressão de trabalho é controlada com precisão entre 1 e 100 mTorr para geração de plasma. Um aquecedor PID opcional, com temperatura de 50 a 700 °C (±1 °C), aceita wafers de 3", 4" e 6".
Um controlador de espessura de canal duplo com 1 a 4 QCMs com precisão de 0.1 Å/s monitora a taxa de deposição e a espessura cumulativa em ambas as fontes, térmica e de pulverização catódica. A limpeza opcional do substrato por plasma ICP, CCP e DC-RF está disponível antes da deposição. A câmara SS304L, em configuração prismática ou cilíndrica, possui superfícies eletropolidas com portas de passagem padrão de 1”, QF, CF e ISO, janela de observação com bloqueio UV e obturador rotativo. O sistema de 120 × 80 × 180 cm (C × L × A) passa por portas padrão sobre rodas com trava.
Sistema de Deposição PVD Híbrido - Aplicações ToronPVD™ DS
O ToronPVD™ DS atende laboratórios de pesquisa e produção de PVD que necessitam de evaporação térmica e pulverização catódica por magnetron em um único sistema de vácuo. A execução de ambos os modos de deposição no mesmo ciclo de bombeamento reduz o tempo de processamento e preserva a limpeza da interface. Sua capacidade de coevaporação com quatro fontes e canhões de pulverização catódica configuráveis o tornam ideal para programas de pesquisa de filmes heterogêneos multicamadas e de ligas metálicas.
- Pesquisa de dispositivos orgânicos/inorgânicos multicamadasDeposição sequencial de camadas orgânicas ou metálicas por evaporação térmica e filmes de óxido ou nitreto depositados por pulverização catódica em um único ciclo de vácuo, sem ventilação entre as camadas.
- Fabricação de dispositivos OLED e orgânicosEvaporação térmica de emissores orgânicos e camadas de transporte combinada com filmes de contato condutores depositados por pulverização catódica para o desenvolvimento de dispositivos OLED e OPV.
- Pesquisa sobre filmes de ligas e compostos obtidos por coevaporaçãoOperação simultânea de múltiplas fontes térmicas para coevaporação controlada por composição de filmes de ligas e compostos, exigindo controle preciso do fluxo de múltiplos materiais.
- Pesquisa sobre revestimentos duros e empilhamento de múltiplos materiais: pulverização catódica reativa de filmes de nitreto e óxido combinada com camadas metálicas ou funcionais evaporadas termicamente em uma única plataforma de deposição
- Prototipagem de Dispositivos SemicondutoresDeposição de contatos metálicos por evaporação térmica e filmes dielétricos por pulverização catódica por radiofrequência em substratos de wafer de até 6 polegadas em uma única sessão de bombeamento.
- Pesquisa de filmes finos ópticosEvaporação térmica de camadas refletoras metálicas combinada com revestimentos de óxido depositados por pulverização catódica reativa por radiofrequência para a formação de filtros ópticos, filmes antirreflexo e filmes espelhados.
- Acadêmico e University Pesquisa PVD de Múltiplas FontesPlataforma flexível para programas de pesquisa que requerem evaporação e pulverização catódica sem a necessidade de trocas de ferramentas separadas entre as etapas de deposição.
Sistema de Deposição PVD Híbrido - ToronPVD™ DS Principais Características
O ToronPVD™ DS integra coevaporação térmica de quatro fontes, pulverização catódica por magnetron DC/RF, controle de gás MFC, automação PLC e monitoramento de espessura de canal duplo em uma única plataforma de alto vácuo para pesquisa de filmes finos multicamadas e multimateriais.
- Quatro fontes térmicas de 10 V a 250 A com configuração de coevaporação 2×2Fontes de coevaporação de alta corrente com design exclusivo em caixa que previne a contaminação cruzada e facilita a substituição do barco e da cesta.
- Design de fonte em caixa proprietárioA geometria da fonte fechada impede o contato cruzado do evaporante entre cadinhos adjacentes, preservando a pureza da composição em filmes codepositados.
- Fontes de pulverização catódica DC/RF (1”, 2”, 3”), design de cabeçote flexível de 85 mmAbrange materiais alvo magnéticos e não magnéticos com cabeça flexível para montagem flexível e alinhamento do alvo em todas as posições da fonte.
- Fonte de alimentação RF (13.6 MHz, 300 a 1200 W)Abrange alvos isolantes e pulverização catódica reativa de filmes de óxido e nitreto em níveis de potência de pesquisa e produção.
- Fonte de alimentação CC (0 a 1000 V, 2000 W)Fonte de alimentação CC de alta potência para operação de pulverização catódica de alvos metálicos e coevaporação térmica.
- Pressão base de 10⁻⁸ Torr, 10⁻⁷ Torr em uma hora (carregado)Conjunto de bombas turbomoleculares e mecânicas com opções de bombas criogênicas e de vácuo; o rápido resfriamento do fluido permite um ciclo experimental de 1.5 horas.
- Controle de vácuo de ampla faixa (1000 a 10⁻⁹ Torr)Abrange toda a faixa de pressão para os modos de deposição por evaporação térmica e por pulverização catódica em um único sistema de medição.
- Controle preciso da pressão do plasma (1 a 100 mTorr): ajuste independente da pressão para condições de plasma estáveis durante processos de pulverização catódica e deposição reativa
- Controle digital de gás MFC (Ar, N₂, O₂, He, CH₄, H₂) com sensibilidade de 0.1 SCCMFornecimento de MFC de seis gases para deposição inerte e reativa em modos de evaporação e pulverização catódica.
- Monitoramento de espessura de canal duplo a 0.1 Å/s com 1 a 4 QCMsMedição simultânea e precisa da taxa de deposição e da espessura em canais ativos de fontes térmicas e de pulverização catódica.
- Aquecedor de substrato PID opcional de 50 a 700 °C (±1 °C)Controle da temperatura do substrato para cristalinidade e adesão do filme, compatível com wafers de 3", 4" e 6" e acessórios de amostra de 1 a 10 cm.
- Rotação da amostra de 2 a 30 rpmRotação continuamente ajustável para distribuição uniforme da espessura do filme na superfície do substrato.
- Limpeza opcional de plasma de substrato por ICP, CCP e DC-RFPreparação in situ da superfície do substrato antes da deposição, sem quebra de vácuo.
- Resfriamento automático de água em circuito fechado com intertravamentoO gerenciamento térmico impede a operação da fonte sem refrigerante ativo, protegendo as fontes de plasma e os conjuntos de fontes térmicas.
- Configuração da válvula de controle de fluxo, ventilação e isolamento: gestão precisa da pressão do processo; a câmara mantém o vácuo entre as experiências através da válvula de isolamento
- Câmara em aço inoxidável 304L (prismática ou cilíndrica) com superfícies eletropolidas.Superfícies de limpeza suaves ao toque com portas de passagem padrão de 1", QF, CF e ISO para integração flexível.
- Iluminação interna, secagem a 100 °C, janela com bloqueio UV e persiana giratória.Acessórios completos para câmaras de monitoramento de processos, condicionamento e remoção de umidade.
- Facilmente atualizável com fontes térmicas e de pulverização catódica adicionais.A arquitetura modular suporta a expansão do número de fontes à medida que as necessidades de pesquisa aumentam.
- Controle de tela sensível ao toque LabVIEW com backup completo do painelGerenciamento automático de sequências para todas as funções de fonte, gás, vácuo e rotação, com painel de controle manual de backup disponível a qualquer momento.
- Ciclo experimental de 1.5 horas, com 4 a 6 experimentos por dia.: O rápido bombeamento e o ciclo de processo suportam a produção diária de múltiplas execuções
- Plataforma móvel com rodas traváveis, dimensões 120 cm x 80 cm x 180 cm.Sistema combinado de tamanho completo com ampla área de ocupação, que passa por portas padrão para maior flexibilidade na instalação em laboratórios.
- Garantia de um ano para design, materiais e mão de obra.Cobertura anual para componentes do sistema, qualidade do projeto e fabricação.
Teoria e Método
A evaporação térmica e a pulverização catódica por magnetron permitem a deposição de materiais e condições que uma não consegue igualar à outra, tornando a sua combinação numa única câmara viável para estruturas complexas de dispositivos multicamadas. A evaporação térmica aquece uma fonte resistiva até à vaporização, produzindo um fluxo metálico e orgânico limpo, adequado para metais de contacto e emissores orgânicos. A pulverização catódica por magnetron ejeta átomos de um alvo sólido utilizando plasma, abrangendo metais refratários, óxidos e nitretos. A combinação de ambas num único ciclo de vácuo elimina a contaminação por exposição ao ar nas interfaces orgânico-inorgânicas e metal-dielétrico.
Quatro fontes térmicas em uma configuração de coevaporação 2×2 permitem a deposição simultânea de múltiplos materiais para filmes de ligas, com composição graduada e compostos. O design exclusivo da fonte, em formato de caixa, evita a contaminação cruzada entre cadinhos adjacentes e simplifica a substituição do material da fonte. A pulverização catódica DC/RF em configurações de cabeçote flexível de 1, 2 e 3 polegadas abrange alvos magnéticos e não magnéticos, além das fontes térmicas. Um controlador de espessura de canal duplo com 1 a 4 QCMs monitora a deposição combinada a 0.1 Å/s em todas as fontes ativas.
A combinação de bomba turbomolecular e mecânica atinge uma pressão base de 10⁻⁸ Torr e 10⁻⁷ Torr em uma hora para uma câmara carregada. O controle de vácuo de ampla faixa, de 1000 a 10⁻⁹ Torr, e o controle preciso de pressão de 1 a 100 mTorr para geração de plasma abrangem todas as condições de operação. O controle por tela sensível ao toque LabVIEW, com backup completo do painel, gerencia a alimentação da fonte, o gás, o vácuo e as sequências de rotação. Uma unidade opcional de limpeza por plasma ICP, CCP ou DC-RF prepara as superfícies do substrato antes da deposição.
Sistema de Deposição PVD Híbrido - Especificações Técnicas do ToronPVD™ DS
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Fonte de alimentação RF | 13.6 MHz, 300 a 1200 W |
| DC Power Supply | 0 a 1000 V CC, 2000 W |
| Pressão base | 10⁻⁸ Torre |
| Aspirador de pó em funcionamento (carregado, 1 hora) | 10⁻⁷ Torr |
| Faixa de controle de vácuo | 1000 a 10⁻⁹ Torr |
| Configuração da bomba | Turbomolecular + Mecânico (bomba criogênica e bomba seca como opções) |
| Faixa de pressão de pulverização catódica | 1 a 100 mTorr |
| Fontes de evaporação térmica | 4 (10V a 250A; configuração de coevaporação 2×2) |
| Design de origem | Embalagem proprietária (prevenção de contaminação cruzada) |
| Fontes de pulverização catódica | DC/RF; alvos de 1”, 2”, 3”; cabeça flexível de 85 mm |
| Pulverização catódica magnética/não magnética | Sim |
| Entradas de gás | Ar, N₂, O₂, He, CH₄, H₂; MFC digital; sensibilidade de 0.1 SCCM |
| material de câmara | Aço inoxidável 304L (prismático ou cilíndrico); eletropolido |
| Portas de passagem | Padrão 1 polegada, QF, CF, ISO |
| Aquecimento do substrato (opcional) | 50 a 700 °C (PID, ±1 °C) |
| Compatibilidade de wafers | 3", 4", 6"; acessórios de amostra de 1 a 10 cm |
| Velocidade de rotação da amostra | 2 a 30 rpm |
| Limpeza a plasma (opcional) | ICP, CCP, DC-RF |
| Monitoramento de Espessura | Canal duplo; 0.1 Å/s; 1 a 4 QCMs |
| Cozimento interno | Até 100 ° C |
| Janela de Observação | Proteção UV; obturador rotativo |
| Sistema de Arrefecimento | Refrigeração automática em circuito fechado a água (com proteção por intertravamento) |
| Sistema de controle | Tela sensível ao toque LabVIEW; backup completo do painel |
| Tempo do ciclo experimental | 1.5 horas (4 a 6 experimentos por dia) |
| Pegada | C120 × L80 × A180 cm |
| Espaço livre da porta | Passa por portas padrão |
| Para fornecer mobilidade com contentor (certificado SOC) | Rodas bloqueáveis |
| Garantia | 1 ano (design, materiais e mão de obra) |