Lò nung ống PECVD
Lò nung ống PECVD - ToronTF™ PECVD
Hệ thống lò nung ống lắng đọng hơi hóa học tăng cường plasma (PECVD)
ToronTF™ PECVD là lò nung ống PECVD kết hợp lò nung ống thạch anh 1100 °C với nguồn plasma ghép nối cảm ứng (ICP) 300 W, 13.56 MHz. Plasma ICP kích hoạt các khí tiền chất trong vùng mẫu thạch anh, cho phép lắng đọng ở nhiệt độ thấp hơn so với CVD nhiệt và cải thiện chất lượng màng. Ống thạch anh có đường kính 50, 80 hoặc 100 mm và chiều dài 1000 mm phù hợp với các kích thước mẫu khác nhau. Điều khiển PID ở mức ±1 °C duy trì điều kiện lắng đọng ổn định trên toàn dải nhiệt độ hoạt động 1100 °C.
Hệ thống điều khiển khí MFC ba kênh quản lý các loại khí Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄ và NH₃ ở dạng nguyên chất hoặc hỗn hợp, với các kênh bổ sung có sẵn dưới dạng tùy chọn. Các van tiết lưu, van thông hơi và van cách ly duy trì áp suất làm việc trong khoảng từ 1 đến 100 mTorr dưới sự điều khiển chân không tự động của PLC. Các cấu hình gia nhiệt có thể lập trình do người dùng định nghĩa với các bước điều chỉnh cho phép kiểm soát trình tự tăng nhiệt và giữ nhiệt cho mỗi lần chạy. Màn hình cảm ứng PC và bảng điều khiển cung cấp khả năng vận hành linh hoạt; hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn kín bảo vệ các thành phần hệ thống trong quá trình lắng đọng.
Giá đỡ mẫu thạch anh giữ plasma trong vùng lắng đọng mẫu, ngăn plasma tiếp xúc với thành buồng và giảm thiểu ô nhiễm. Cửa nạp mẫu dễ dàng giúp việc nạp và dỡ mẫu giữa các lần lắng đọng trở nên thuận tiện. Kích thước 75×120 cm với bánh xe có khóa giúp máy dễ dàng đi qua các cửa ra vào tiêu chuẩn, và yêu cầu nguồn điện 220V, 16A giúp đơn giản hóa việc lắp đặt. Các tùy chọn đường kính ống thạch anh 50, 80 và 100 mm phù hợp với các kích thước mẫu và thể tích khí xử lý khác nhau.
Lò nung ống PECVD - Ứng dụng PECVD ToronTF™
Thiết bị ToronTF™ PECVD phục vụ các phòng thí nghiệm nghiên cứu và học thuật cần phương pháp lắng đọng hơi hóa học tăng cường plasma trên nhiều loại vật liệu màng, trong đó sự kết hợp giữa kích hoạt plasma và gia nhiệt bằng lò ống cho phép thực hiện các quy trình không thể đạt được với CVD nhiệt hoặc plasma đơn thuần. Kích thước ống nhỏ gọn và cấu hình khí linh hoạt phù hợp với các chương trình nghiên cứu khoa học vật liệu, bán dẫn và năng lượng.
- Sự lắng đọng màng kim cương và DLC: Phân hủy khí hydrocarbon kích hoạt bằng plasma để nghiên cứu màng carbon giống kim cương và kim cương nano tinh thể ở nhiệt độ chất nền thấp hơn nhiệt độ cần thiết cho CVD nhiệt.
- Nghiên cứu màng mỏng silicon nitridePhân hủy plasma tiền chất NH₃ và N₂ để tạo lớp thụ động hóa Si₃N₄, chất điện môi cổng và màng bao bọc trong nghiên cứu thiết bị bán dẫn và quang điện.
- Lắng đọng màng oxit silicNghiên cứu quá trình oxy hóa tăng cường plasma O₂ và quá trình đồng lắng đọng cho vật liệu điện môi cổng SiO₂, chất cách điện và màng thụ động ở nhiệt độ lắng đọng được kiểm soát.
- Sự phát triển của ống nano carbon và graphene: Phân hủy hydrocarbon kích hoạt bằng plasma trên chất nền xúc tác để phát triển CNT và tổng hợp graphene trong môi trường nhiệt độ và khí được kiểm soát
- Nghiên cứu silicon vô định hình và pin mặt trời màng mỏngPhương pháp lắng đọng PECVD các màng silicon vô định hình và silicon nitride để nghiên cứu và tạo mẫu các lớp thiết bị quang điện màng mỏng.
- Xử lý nitrid hóa bề mặt và xử lý plasma: Quá trình nitrid hóa bề mặt kim loại và bán dẫn bằng plasma N₂ hoặc NH₃ để điều chỉnh tính chất bề mặt mà không cần lắng đọng lớp màng hoàn chỉnh.
- Nghiên cứu khoa học vật liệu học thuậtNền tảng CVD plasma linh hoạt để thăm dò quá trình lắng đọng màng mỏng trên các hệ vật liệu oxit, nitrua, cacbua và cacbon.
Lò nung ống PECVD - Các tính năng chính của ToronTF™ PECVD
Hệ thống ToronTF™ PECVD tích hợp lò nung ống nhiệt độ cao, nguồn plasma ghép nối cảm ứng, hệ thống khí MFC ba kênh và hệ thống tự động hóa chân không PLC trong một nền tảng CVD plasma nhỏ gọn, di động dành cho các phòng thí nghiệm nghiên cứu và học thuật.
- Nhiệt độ lò nung tối đa: 1100 °C: Hoạt động liên tục lên đến 1100 °C cho các quy trình PECVD nhiệt độ cao, bao gồm lắng đọng oxit, nitrua, cacbon và vật liệu chịu nhiệt.
- Điều khiển nhiệt độ lò PID ±1 °CHệ thống quản lý nhiệt độ vòng kín chính xác duy trì điều kiện lắng đọng ổn định và cho phép tái tạo công thức nhiệt chính xác.
- Nguồn plasma ghép nối cảm ứng 300 W, 13.56 MHzThiết kế cuộn dây ngoài ICP tạo ra plasma mật độ cao mà không cần vật liệu điện cực đi vào vùng lắng đọng.
- Giá đỡ mẫu bằng thạch anh với hệ thống giam giữ plasma trong vùng mẫu.Plasma được giới hạn về mặt hình học trong vùng mẫu, tập trung các chất phản ứng tại bề mặt chất nền trong khi bảo vệ phần còn lại của buồng.
- Ống thạch anh (chiều dài 1000 mm, đường kính 50/80/100 mm)Các tùy chọn đường kính ống thạch anh có thể thay thế phù hợp với các kích thước mẫu và thể tích khí xử lý khác nhau; đường kính tùy chỉnh có sẵn theo yêu cầu.
- Bộ điều khiển khí MFC 3 kênh (Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄, NH₃)Hệ thống điều khiển lưu lượng khối cho sáu loại khí tiền chất với màn hình hiển thị kỹ thuật số thời gian thực của lưu lượng riêng lẻ và hỗn hợp.
- Cấu hình đường dẫn khí có thể mở rộngCó thể bổ sung thêm các kênh dẫn khí ngoài cấu hình ba kênh tiêu chuẩn để hỗ trợ nhiều loại hóa chất tiền chất hơn.
- Màn hình hiển thị lưu lượng khí kỹ thuật số thời gian thựcHiển thị liên tục trên màn hình tốc độ dòng khí riêng lẻ và hỗn hợp để giám sát và ghi chép quy trình.
- Hồ sơ gia nhiệt có thể lập trình do người dùng định nghĩa: Các chu trình gia nhiệt nhiều bước với tốc độ tăng nhiệt và thời gian giữ nhiệt có thể điều chỉnh cho các vật liệu màng khác nhau và các phương pháp xử lý ủ sau khi lắng đọng
- Bộ điều khiển chân không PLC tự động: Chức năng khởi động, dừng và xả khí chỉ bằng một nút bấm, cho phép tự động điều chỉnh chu trình hút chân không trong quá trình thiết lập và tắt thí nghiệm.
- Van tiết lưu, van thông hơi và van cách ly với độ chính xác từ 1 đến 100 mTorr.: Kiểm soát áp suất làm việc chính xác để duy trì điều kiện plasma ổn định trong suốt quá trình PECVD
- Tùy chọn điều khiển màn hình cảm ứng PCGiao diện máy tính để vận hành từ xa, quản lý công thức và giám sát quy trình theo thời gian thực cùng với điều khiển bảng điều khiển.
- Cửa lấy mẫu dễ tiếp cận: Việc nạp và dỡ mẫu diễn ra dễ dàng mà không cần tháo rời buồng chứa phức tạp, cho phép trao đổi mẫu hiệu quả giữa các lần chạy.
- Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn kín: Hệ thống làm mát bằng nước chủ động cho nguồn plasma và các thành phần hệ thống trong suốt quá trình lắng đọng.
- Yêu cầu nguồn điện một pha 220V, 16AKết nối điện một pha tiêu chuẩn giúp đơn giản hóa việc lắp đặt trong phòng thí nghiệm.
- Bệ đỡ di động 75×120 cm có bánh xe khóa đượcKích thước nhỏ gọn giúp dễ dàng lắp đặt và di chuyển qua các cửa ra vào tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm.
- Bảo hành một năm cho thiết kế, vật liệu và chất lượng thi công.Bảo hiểm hàng năm cho các thành phần hệ thống, chất lượng thiết kế và sản xuất.
Lý thuyết và Phương pháp
CVD tăng cường plasma kích hoạt các khí tiền chất bằng plasma áp suất thấp, cho phép lắng đọng màng ở nhiệt độ chất nền thấp hơn so với CVD nhiệt. Năng lượng plasma phân ly các khí phản ứng thành các gốc tự do và ion tạo thành màng mỏng khi tiếp xúc với bề mặt chất nền. Năng lượng plasma thay thế cho quá trình kích hoạt nhiệt, mở rộng phạm vi nhiệt độ lắng đọng và thành phần màng có thể tạo ra. Việc giới hạn plasma trong giá đỡ mẫu bằng thạch anh giúp tập trung các chất phản ứng tại chất nền đồng thời hạn chế sự tiếp xúc của plasma với phần còn lại của hệ thống.
Công nghệ plasma ghép cảm ứng (ICP) truyền năng lượng tần số vô tuyến 300 W ở tần số 13.56 MHz qua một cuộn dây bên ngoài ống thạch anh, tạo ra plasma mật độ cao mà không cần vật liệu điện cực đi vào vùng lắng đọng. ICP tạo ra plasma đủ dày đặc để phân ly O₂, N₂, H₂, CH₄ và NH₃ cho quá trình lắng đọng màng oxit, nitrua và cacbon. Nhiệt độ lò lên đến 1100 °C kết hợp với kích hoạt plasma cho phép tạo ra các màng có thành phần yêu cầu cả năng lượng nhiệt và năng lượng plasma. Các cấu hình gia nhiệt do người dùng định nghĩa với các bước điều chỉnh cho phép kiểm soát quá trình tăng và giữ nhiệt trong mỗi lần chạy.
Hệ thống điều khiển khí MFC ba kênh quản lý các loại khí Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄ và NH₃ ở dạng nguyên chất hoặc hỗn hợp, với các kênh bổ sung có sẵn dưới dạng tùy chọn. Các van tiết lưu, van xả và van cách ly duy trì áp suất quá trình trong khoảng từ 1 đến 100 mTorr dưới sự điều khiển chân không tự động bằng PLC. Màn hình cảm ứng PC cho phép giám sát từ xa trình tự khí, chân không và gia nhiệt. Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn kín bảo vệ nguồn plasma và buồng trong suốt quá trình lắng đọng.
Lò nung ống PECVD - Thông số kỹ thuật PECVD ToronTF™
| Tham số | Đặc điểm kỹ thuật |
|---|---|
| Nhiệt độ lò | Lên đến 1100 °C (liên tục) |
| Kiểm soát nhiệt độ | PID, ±1 °C |
| Chiều dài ống thạch anh | 1000 mm |
| Đường kính trong của ống thạch anh | 50, 80 hoặc 100 mm (có thể đặt đường kính tùy chỉnh) |
| Loại nguồn plasma | Plasma ghép nối cảm ứng (ICP) |
| Nguồn năng lượng plasma | 300 W |
| Tần số nguồn plasma | 13.56 MHz |
| Kiểm soát khí | MFC 3 kênh (Ar, N₂, O₂, H₂, CH₄, NH₃); có thể mở rộng |
| Màn hình khí đốt | Dữ liệu kỹ thuật số thời gian thực; lưu lượng riêng lẻ và hỗn hợp. |
| Phạm vi áp suất làm việc | 1 đến 100 mTorr |
| Cấu hình van | Van tiết lưu, van thông hơi và van cách ly |
| Kiểm soát chân không | Bộ điều khiển PLC tự động với các chức năng khởi động, dừng và thông gió. |
| Điều khiển cấu hình nhiệt | Các cấu hình lập trình do người dùng định nghĩa với các bước điều chỉnh được. |
| Chứa mẫu | Thạch anh (plasma bị giới hạn trong vùng mẫu) |
| Giao diện điều khiển | Màn hình cảm ứng PC (tùy chọn) và điều khiển bảng điều khiển |
| Hệ thống làm lạnh | Hệ thống làm mát bằng nước tuần hoàn kín |
| Nguồn điện | 220V, 16A (cũng có loại 110V) |
| Dấu chân | 75 x 120 cm |
| Thông quan cửa | Có thể đi qua các cửa ra vào tiêu chuẩn. |
| Di động | Bánh xe có khóa |
| Chính sách bảo hành | 1 năm (thiết kế, vật liệu và chất lượng thi công) |