Das ionenunterstützte Vakuumverdampfungssystem integriert thermische Hochvakuum- oder Elektronenstrahlverdampfungsquellen mit einer Kaufman-{3}Typ- oder End{4}}Hall-Ionenquelle. Durch Beschuss des wachsenden Films mit ionisiertem Gas (Ar oder O2) während der physikalischen Gasphasenabscheidung (PVD) überträgt das System kinetische Energie auf Adatome, unterdrückt die säulenförmige Mikrostruktur und verhindert die Feuchtigkeitsaufnahme in optischen und dielektrischen dünnen Filmen.
Das für die Reinraumintegration und die kontinuierliche Mehrschichtproduktion konzipierte System lässt sich von F&E-Grundflächen (300-mm-Kammern) bis hin zu Industrielinien mit hohem{2}Durchsatz (900-mm-Doppeltür- und Planetenrotationskonfigurationen) skalieren.
Technische Spezifikationen
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Parameterkategorie |
Technische Spezifikation |
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Kammerabmessungen |
600 mm x 600 mm x 600 mm (anpassbar bis 1200 mm) |
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Kammermaterial |
Edelstahl 304L, Innenflächen elektropoliert auf Ra < 0,2 um |
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Basisdruck |
<= 5.0 x 10^-5 Pa (Achieved within 45 minutes from atmosphere) |
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Ultimativer Druck |
<= 8.0 x 10^-6 Pa |
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Verdunstungsquellen |
Mehrtaschen-E--Strahlkanone (6 x 15 cm³ / 4 x 40 cm³) und Widerstandswärmequellen |
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Ionenquelle |
Ende-Hall / Gitterlose Ionenquelle (Strahlspannung: 50–300 V, Ionenstrom: 0–500 mA) |
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Substratbefestigung |
Planetenrotationsmechanismus (0–20 U/min) mit optionaler Heizung (RT bis 350 °C) |
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Filmdickenkontrolle |
Quarzkristall-Mikrowaage (QCM) mit doppeltem Sensorkopf und PID-Regler |
Hauptmerkmale
Nahe-Schüttdichte:Die erhöhte Beweglichkeit der Adatom-Oberfläche eliminiert sichtbare Filmporosität und maximiert die mechanische Härte.
Eigenspannungsoptimierung:Die einstellbare Ionenstrahlenergie neutralisiert mechanische Spannungen und verhindert so eine Delaminierung auf dicken dielektrischen Stapeln.
Niedrige-Thermische-Verarbeitung:Die durch Impuls-gesteuerte Verdichtung ermöglicht eine Hochleistungsbeschichtung auf temperaturempfindlichen Polymersubstraten-ohne thermische Verformung.
Rezeptautomatisierung:SPS-gesteuerte Vakuumverriegelungen und Abpumpsequenzierung werden über ein industrielles Touch-Panel-HMI mit Datenprotokollierung verwaltet.
Konfiguration des Vakuumsystems
Schruppphase:Zweistufige mechanische Drehschieberpumpe gekoppelt mit einem Roots-Gebläse (150 l/s Geschwindigkeit) für schnelle Umschaltung.
Hochvakuumstufe:Magnetisch schwebende Turbomolekularpumpe (1600 l/s), unterstützt von einer ölfreien Trockenscrollpumpe, um die Rückströmung von Kohlenwasserstoffen zu verhindern.
Kryo-Option:Flüssigstickstoff-Kühlfalle und Kryopumpenintegration für niedrige Wasserdampfpartialdrücke.
Vakuummessung:Kreuz-kalibrierte Pirani- und Kaltkathodenmessgeräte für Echtzeit-Feedback von der Atmosphäre bis 10^-7 Pa.
Verdampfungsmaterialien und Substratkompatibilität
Verdampfungsmaterialien
Oxide:SiO2, TiO2, Ta2O5, Nb2O5, Al2O3
Fluoride:MgF2, LaF3
Metalle:Al, Ag, Au, Ti, Cr
Untergrundkompatibilität
Optische Substrate:Fenster aus Quarzglas, N-BK7, Silizium, Germanium und Zinkselenid.
Halbleiterwafer:100 mm bis 300 mm Silizium- und Verbindungshalbleiterwafer.
Polymere:PET-, PI- (Polyimid-) und PMMA-Folien unter Verwendung von IAD-Parametern für niedrige Temperaturen.
Anwendungen
Präzisionsoptik:Antireflexionsbeschichtungen (AR), Laserspiegel und schmale Bandpassfilter, die Feuchtigkeitsbeständigkeit erfordern.
Mikroelektronik:Metall-Gate-Elektroden, Haftschichten und Passivierungsbarrieren in Halbleitergehäusen.
Optoelektronik:Transparente leitfähige Oxidkontakte (TCO) und OLED-Feuchtigkeitsbarriere-Verkapselungsschichten.
Anpassungsoptionen
Kammergeometrie:Rechteckige oder zylindrische Konstruktionen, zugeschnitten auf die Wandbeschränkungen im Reinraum.
Multi--Quellenintegration:Co-Verdampfungsaufbauten mit Platz für bis zu drei E-Strahlkanonen und vier Thermoboote.
In-Ports für In-Situ-Messtechnik:Flanschintegrationsanschlüsse für spektroskopische Ellipsometer oder optische Überwachungssysteme.
Automatisierungsgrad:Halb-automatische Forschungsaufbauten oder vollautomatische Wafer-Handhabung von Kassette-zu-Kassette.
Qualitätskontroll- und Testprotokolle
Leckerkennung:Helium-Massenspektrometertests in jeder Kammer mit einer strengen Ablehnungsschwelle von < 1 x 10^-9 Pa*m^3/s.
Sauberkeitsprüfung:Vor dem Versand wurde ein RGA-Scan (Restgasanalysator) durchgeführt, um sicherzustellen, dass keine organischen Kohlenwasserstoffe vorhanden sind.
System-Burn-In:72-stündiger kontinuierlicher Trockenlauftest von mechanischen Antrieben, Kühlverteilern und elektrischen Verriegelungen.
Dokumentation:Materialwerkstestzertifikate (MTRs), elektrische Schaltpläne und Factory Acceptance Test (FAT)-Berichte.
Installation und technischer Support
Standortvorbereitung:Detailed facility guide covering floor loading, chilled water (>= 5 m^3/h), saubere trockene Luft (CDA) und Abgase.
Inbetriebnahme:Einsatz vor Ort für mechanische Nivellierung, Netzanschluss, Vakuumkalibrierung und Rezeptfreigabe-.
Bedienerschulung:5-tägiges Vor-Ort-Programm, das Betrieb, vorbeugende Wartung, Fehlerbehebung und Sicherheitsverriegelungen umfasst.
Ersatzteile:Kritische Verschleißteile (Filamente, QCM-Kristalle, Dichtungen, Turbomolekularlager) regional gelagert.
Häufig gestellte Fragen
F: Wie verhindert IAD eine Abweichung des Brechungsindex?
A: Durch den Ionenbeschuss werden eingeschlossene Restgase ausgestoßen und das Filmwachstum auf nahezu -Massendichte verdichtet. Dadurch wird die Kondensation der Umgebungsfeuchtigkeit bei der atmosphärischen Entlüftung verhindert, wodurch sichergestellt wird, dass sich die Mittenwellenlänge mit der Zeit nicht verschiebt.
F: Wie lang ist das Wartungsintervall für Ionenquellengitter und -fäden?
A: End-Hall-Ionenquellen arbeiten je nach reaktiven Gasen 150-200 Prozessstunden. Schnellspannklemmen ermöglichen den Komponentenaustausch in weniger als 30 Minuten.
F: Kann das System reaktive Prozesse wie TiO2 bewältigen?
A: Ja. Spezielle hochpräzise Massendurchflussregler (MFCs) injizieren Sauerstoff oder Stickstoff direkt in die Kammer und die Ionenquelle und sorgen so für eine vollständige Stöchiometrie und verhindern die Absorption von Sub-oxiden.
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