Forno tubular PECVD
Forno tubular PECVD - ToronTF™ PECVD
Sistema de forno tubular para deposição química de vapor assistida por plasma (PECVD)
O ToronTF™ PECVD é um forno tubular PECVD que combina um forno de tubo de quartzo de 1100 °C com uma fonte de plasma acoplado indutivamente de 300 W e 13.56 MHz. O plasma ICP ativa os gases precursores dentro da zona de amostra de quartzo, permitindo a deposição a temperaturas mais baixas do que o CVD térmico e melhorando a qualidade do filme. Tubos de quartzo com 50, 80 ou 100 mm de diâmetro e 1000 mm de comprimento acomodam diferentes tamanhos de amostra. O controle PID a ±1 °C mantém condições de deposição estáveis em toda a faixa de operação de 1100 °C.
O controle de gás MFC de três canais gerencia Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄ e NH₃ em combinações puras ou mistas, com canais adicionais disponíveis como opção. Válvulas de estrangulamento, ventilação e isolamento mantêm a pressão de trabalho entre 1 e 100 mTorr sob controle automático de vácuo por CLP. Perfis de aquecimento programáveis definidos pelo usuário, com etapas ajustáveis, controlam a rampa térmica e a sequência de patamar para cada ciclo. A tela sensível ao toque do PC e o painel de controle oferecem operação flexível; o resfriamento a água em circuito fechado protege os componentes do sistema durante a deposição.
O suporte de amostras de quartzo confina o plasma à zona de deposição da amostra, evitando o contato do plasma com as paredes da câmara e reduzindo a contaminação. Uma porta de fácil acesso facilita a carga e a descarga de amostras entre as deposições. Com dimensões de 75×120 cm e rodas com trava, o suporte passa por portas padrão, e a necessidade de alimentação de 220V e 16A simplifica a instalação. As opções de diâmetro do tubo de quartzo de 50, 80 e 100 mm acomodam diferentes tamanhos de amostra e volumes de gás de processo.
Forno tubular PECVD - Aplicações PECVD ToronTF™
O sistema ToronTF™ PECVD atende laboratórios de pesquisa e acadêmicos que necessitam de deposição química de vapor assistida por plasma em uma ampla gama de materiais de filme, onde a combinação da ativação por plasma e do aquecimento em forno tubular possibilita processos não alcançáveis apenas com CVD térmico ou plasma. Seu formato tubular compacto e configuração flexível de gases são ideais para programas de pesquisa em ciência de materiais, semicondutores e energia.
- Deposição de filme Diamond e DLCDecomposição de gases de hidrocarbonetos ativada por plasma para pesquisa de filmes de carbono tipo diamante e diamante nanocristalino em temperaturas de substrato abaixo das necessárias para CVD térmica.
- Pesquisa de filmes finos de nitreto de silícioDecomposição de plasma precursor de NH₃ e N₂ para camadas de passivação de Si₃N₄, dielétricos de porta e filmes de encapsulamento em pesquisas sobre dispositivos semicondutores e fotovoltaicos.
- Deposição de filme de óxido de silícioPesquisa sobre processos de oxidação e co-deposição aprimorados por plasma de O₂ para dielétricos de porta, isolantes e filmes de passivação de SiO₂ em temperaturas de deposição controladas.
- Crescimento de nanotubos de carbono e grafenoDecomposição de hidrocarbonetos ativada por plasma em substratos catalíticos para o crescimento de nanotubos de carbono e síntese de grafeno sob temperatura e atmosfera gasosa controladas.
- Pesquisa sobre silício amorfo e células solares de película finaDeposição PECVD de filmes de silício amorfo e nitreto de silício para pesquisa e prototipagem de camadas de dispositivos fotovoltaicos de película fina.
- Nitretação de superfície e tratamento com plasmaNitretação por plasma de superfícies metálicas e semicondutoras usando plasma de N₂ ou NH₃ para modificação das propriedades da superfície sem deposição de filme completo.
- Pesquisa acadêmica em ciência dos materiaisPlataforma flexível de deposição química de vapor assistida por plasma (CVD) para deposição exploratória de filmes finos em sistemas de materiais de óxido, nitreto, carbeto e à base de carbono.
Forno tubular PECVD - ToronTF™ Principais características do PECVD
O ToronTF™ PECVD integra um forno tubular de alta temperatura, uma fonte de plasma acoplada indutivamente, um sistema de gás MFC de três canais e automação de vácuo PLC em uma plataforma CVD de plasma compacta e móvel para laboratórios de pesquisa e acadêmicos.
- Temperatura máxima do forno: 1100 °COperação contínua até 1100 °C para processos PECVD de alta temperatura, incluindo deposição de óxidos, nitretos, carbono e materiais refratários.
- Controle de temperatura do forno PID ±1 °CO controle preciso da temperatura em circuito fechado mantém as condições de deposição estáveis e permite a reprodução exata da receita térmica.
- Fonte de plasma acoplado indutivamente de 300 W e 13.56 MHzO design ICP com bobina externa gera plasma de alta densidade sem que os materiais dos eletrodos entrem na zona de deposição.
- Suporte de amostra de quartzo com confinamento de plasma à zona de amostraO plasma é confinado geometricamente à região da amostra, concentrando as espécies reativas na superfície do substrato e protegendo o restante da câmara.
- Tubo de quartzo (1000 mm de comprimento, 50/80/100 mm de diâmetro)Opções de diâmetro de tubo de quartzo intercambiáveis para acomodar diferentes tamanhos de amostra e volumes de gás de processo; diâmetros personalizados disponíveis mediante solicitação.
- Controle de gás MFC de 3 canais (Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄, NH₃)Sistema controlador de fluxo de massa para seis tipos de gases precursores com exibição digital em tempo real dos fluxos individuais e mistos.
- Configuração expansível da linha de gásCanais de gás adicionais podem ser adicionados além da configuração padrão de três canais para suportar uma gama mais ampla de precursores químicos.
- Exibição digital em tempo real do fluxo de gásExibição contínua na tela das taxas de fluxo de gases individuais e mistos para monitoramento e documentação do processo.
- Perfis de aquecimento programáveis definidos pelo usuárioSequências de aquecimento em várias etapas com taxas de aquecimento e tempos de permanência ajustáveis para diferentes materiais de filme e tratamentos de recozimento pós-deposição.
- Unidade de controle de vácuo PLC automatizadaOperação de início, parada e ventilação com um único botão para sequenciamento automatizado de vácuo durante a configuração e o encerramento do experimento.
- Válvulas de controle de fluxo, ventilação e isolamento com precisão de 1 a 100 mTorrControle preciso da pressão de trabalho para condições de plasma estáveis durante processos PECVD
- Opção de controle por tela sensível ao toque do PCInterface de computador para operação remota, gerenciamento de receitas e monitoramento de processos em tempo real, além de controle por painel.
- Porta de carregamento de amostras de fácil acessoCarregamento e descarregamento de amostras simplificados, sem necessidade de desmontagem extensa da câmara, permitindo uma troca eficiente de amostras entre análises.
- Sistema de refrigeração a água de ciclo fechado: resfriamento ativo a água da fonte de plasma e dos componentes do sistema durante toda a operação de deposição
- Requisitos de alimentação: 220 V, 16 A, monofásico.A conexão elétrica monofásica padrão simplifica a instalação em laboratório.
- Plataforma móvel de 75×120 cm com rodas traváveis: seu tamanho compacto permite a passagem por portas padrão para instalação e reposicionamento dentro do laboratório
- 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 deposição química de vapor assistida por plasma (PECVD) ativa gases precursores com um plasma de baixa pressão, permitindo a deposição de filmes a temperaturas de substrato mais baixas do que a deposição química de vapor térmica (CVD térmica). A energia do plasma dissocia gases reativos em radicais livres e íons que formam filmes finos ao entrarem em contato com a superfície do substrato. A energia do plasma substitui a ativação térmica, expandindo a faixa de temperatura de deposição e as composições de filme acessíveis. O confinamento do plasma a um porta-amostras de quartzo concentra as espécies reativas no substrato, limitando a exposição do plasma ao restante do sistema.
O plasma acoplado indutivamente (ICP) acopla 300 W de energia de radiofrequência (RF) a 13.56 MHz através de uma bobina externa ao tubo de quartzo, gerando plasma de alta densidade sem que os materiais dos eletrodos entrem na zona de deposição. O ICP produz plasma com densidade suficiente para dissociar O₂, N₂, H₂, CH₄ e NH₃ para a deposição de filmes de óxido, nitreto e carbono. A temperatura do forno, que chega a 1100 °C, combinada com a ativação por plasma, permite o acesso a composições de filmes que requerem energia térmica e de plasma. Perfis de aquecimento definidos pelo usuário, com etapas ajustáveis, controlam a rampa térmica e o tempo de estabilização em cada ciclo.
O controle de gás MFC de três canais gerencia Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄ e NH₃ em combinações puras ou mistas, com canais adicionais disponíveis como opção. Válvulas de estrangulamento, ventilação e isolamento mantêm a pressão do processo entre 1 e 100 mTorr sob controle automatizado de vácuo por CLP. A operação por tela sensível ao toque do PC permite a supervisão remota da sequência de gás, vácuo e aquecimento. O resfriamento a água em circuito fechado protege a fonte de plasma e a câmara durante todo o processo de deposição.
Forno Tubular PECVD - ToronTF™ Especificações Técnicas PECVD
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Temperatura do forno | Até 1100 °C (contínuo) |
| Controle de Temperatura | PID, ±1 °C |
| Comprimento do tubo de quartzo | 1000 mm |
| Diâmetro interno do tubo de quartzo | 50, 80 ou 100 mm (diâmetros personalizados disponíveis) |
| Tipo de fonte de plasma | Plasma indutivamente acoplado (ICP) |
| Fonte de alimentação de plasma | 300 W |
| Frequência da fonte de plasma | 13.56 MHz |
| Controle de Gás | MFC de 3 canais (Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄, NH₃); expansível |
| Exibição de gás | Digital em tempo real; vazões individuais e mistas. |
| Faixa de pressão de trabalho | 1 a 100 mTorr |
| Configuração de válvula | Válvulas de controle de fluxo, ventilação e isolamento |
| Controle de Vácuo | Unidade PLC automatizada com funções de partida, parada e ventilação. |
| Controle do perfil de aquecimento | Perfis programáveis definidos pelo usuário com níveis ajustáveis |
| Porta Amostra | Quartzo (plasma confinado à zona da amostra) |
| interface de controle | Tela sensível ao toque do PC (opcional) e painel de controle |
| Sistema de Arrefecimento | Refrigeração a água em ciclo fechado |
| Exigência de poder | 220 V, 16 A (110 V também está disponível) |
| Pegada | 75 × 120 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) |