一 設備技術要求:
可以用于蒸鍍半導體、金屬膜,納米級單層及多層功能膜。
1、真空室:
1.1、真空室內腔尺寸:500×500×750mm
1.2、真空室材料:整個真空室采用 SUS304 不銹鋼材料制造,內表面拋光,外表面噴丸處理;極限真空度高。
1.3、真空室結構:真空室四周配有不銹鋼防污染屏蔽板(提供兩套、一套備用);前開門后置抽氣系統結構,四壁殼體外殼水冷,采用不銹鋼水冷槽通水冷卻。
1.4、觀察窗:Φ100mm觀察窗2個,觀察窗內有遮擋活動板,配有兩套防輻射射玻璃(一套備用)。
1.5、CF35陶瓷封接引線法蘭:2個(照明及內烘烤引線1個、預留空置6芯電極法蘭1個)
1.6、晶振膜厚儀接口1個
2、工件架旋轉與烘烤:
2.1、采用調速電機調節轉速、磁流體密封;3 到 60rpm 無級調速,
2.2、樣品托盤尺寸分別為:采用懸掛式結構按放樣品各一套,詳細可參考加工圖紙與貴方確認后再加工。
2套盤的開孔尺寸按買方需求由乙方設計并加工,雙方協議。
2.3、樣品臺采用液氮冷卻。
2.4、基片與蒸發源之間距離550~650mm可調,由腔外電動波紋管調節機構在線控制;
3、等離子體發生器
3.1、離子轟擊:轟擊電壓3000V,電流160mA及以上。可清洗樣品表面。
3.2、配轟擊鋁棒1根
3.3、配套質量流量計一套。
4、蒸發源:
電子束蒸發源:
4.1、用超高真空E型電子槍;
4.2、270°E型電子槍及高壓電源,電子槍功率0--8KW可調;
4.3、電子槍陽極電壓:8kv、10 kv;兩擋
4.4、電子束可二維掃描調節,掃描正負15mm(X,Y);
4.5六工位水冷式電動坩堝;每穴容積11-22ml
4.6、可調角度氣動控制蒸發擋板,采用磁流體密封;
4.7、電子槍配有觸摸屏,可遠控;
4.8、帶有高壓滅弧自動復位功能。
電阻蒸發源:
配備一套電阻蒸發源,含一套2KW數字式蒸發電源。
★5、真空抽氣系統
5.1、復合分子泵與控制電源:可達6.0×10-5Pa,真空漏率≤10-7Pa.l/s,真空室從大氣到抽到≤6.0×10-4Pa,小于40min。
5.2、分子泵與真空室連接采用DN250氣動擋板閥門;
5.3、機械泵和分子泵連接采用不銹鋼金屬波紋管;
5.4系統漏率:系統停泵關機12小時后,真空室的真空度≤10Pa。
6、膜厚控制:
采用石英晶體振蕩膜厚控制儀
◇用于監控鍍膜蒸發速率及控制膜層物理厚度
◇配單個水冷探頭
◇監測膜厚顯示范圍:0~99μ9999Å
◇厚度分辨率:0.1Å
◇速率顯示分辨率: 0~9999.9 Å
◇控制精度: 0.1 Å
◇可與電子槍聯動,自動鍍膜。
7、真空測量系統:
復合數顯真空計
熱偶規: 1.0x103Pa ---1.0x10-1Pa
電離規:(CF35刀口法蘭) 1.0x10-1Pa ---1.0x10-5Pa
8、水冷系統
配備水冷循環系統:滿足設備需求(功率大于2kW)
9、其他:
9.1不銹鋼緊固螺栓、螺母、墊片等
9.2產品相關的金屬密封銅圈及氟橡膠密封圈 1套
9.3電子槍燈絲 5
9.4坩堝 10
9.5 配一套質量流量計,用來控制工藝氣體通斷。
二 主要技術性能指標
2.1系統結構原理
該系統為單真空室配置,真空室尺寸500×500×750mm3(根據設計需要適當調整),腔體采用304不銹鋼加工而成,內表面拋光,外表面噴丸處理。為便于實驗操作采用側開門形式,抽氣口后置,門上配備玻璃觀察窗(含防污染擋板),考慮到設備清理及維護的需要,真空室上蓋可開啟,鍍膜過程在該真空室內完成。同時考慮到系統拓展需要,預留所需法蘭接口。
電子槍及蒸發電極安裝在真空底板上。電子槍選用功率為8KW、六工位水冷坩堝E型電子槍。
基片架采用焊接波紋管+磁流體結構,樣品托采用拱形結構,直徑為350mm,蒸距450-550 mm可調,利用焊接波紋管變形獲得。基片轉速度3-60轉/分,可控可調(步進電機控制)。效果圖如下所示:
此外樣品臺可旋轉,可加液氮冷卻。
2.2 真空獲得原理
真空獲得系統采用分子泵+機械泵機組來實現:利用渦輪分子泵作為主泵,機械旋片泵作為預抽+前級泵對真空室抽氣
真空度控制通過和主泵相連的擋板閥來實現,各種閥門均采用超高真空閥門輔以金屬密封;管道及接
口采用精密不銹鋼管、壓制波紋管制作而成。
三 沉積系統
3.1電子槍
如圖3所示:
本設備配套電子槍的優點:
1、是仿日本焦耳電子槍可與焦耳電子槍性能相當。
2、能量分布均勻,束斑小,垂直入射,電子槍不挖坑,基本上平面整體蒸發,光斑直徑¢5-¢25可調,掃描方式方形、圓環、圓面可設,并可記憶16位坩堝掃描頻率、幅度大小、掃描方式及斑點位置。對操作者依耐性減少,使產品的重復性得到比較大的改善。
3、 X Y頻率高,能高速掃描,10---250HZ。
4、各單元為分體式方便維修和檢查。
掃描電源優點:
1采用技術智能手操器,通過串行總線I2C與掃描主機連接,運行安全可靠;能控制束斑 束流 坩堝 擋板等。
2能與計算機通訊,并有RS232(或RS485)通訊接口,對鍍膜設備實現自動控制起到重要作用。
3束斑位置記憶,在人工模式下能對束斑位置及大小,頻率 波形模式 16位坩堝記憶功能。
4環行面積密度可選擇1---20條,X方向的上下電流可設置,從而保護光斑不打到坩堝上面。
5偏磁方式:改進型磁鐵減少扎坑現象,可以使電子束以垂直角度入射蒸鍍膜料,及增加蒸發膜料的使用面積,并使膜料更加均勻的蒸發。
高壓優點:
1單獨的高壓柜,采用日本焦耳電源控制方式,保證安全可靠。
2電源儀器可用于50HZ 60HZ的電源;采用移相觸發器控制方式,適用于阻性 感性負載,變壓器一側。
3控制裝置有過流 過熱 SCR保護功能,具有軟啟動 軟關斷功能,減少對電網的沖擊干擾。
4 高壓具有恒流恒壓功能,在空載與加負載時功率不變,對鍍膜起非常重要作用。
3.2 電阻蒸發系統
系統配備一套水冷蒸發電極,如下圖所示,蒸發電源電壓5、10V可選,電流250A,輸出功率2Kw,配備數顯電流表;
此外蒸發源配備自動控制擋板:1套;
3.3 膜厚控制
系統配備石英晶振膜厚控制儀一套,含水冷探頭1只。用于在線監測制備膜層厚度以及膜層沉積速率等。
3.4 低溫旋轉樣品臺(選配。標配采用加熱旋轉樣品臺)
系統配備一套液氮冷卻轉臺,轉臺示意圖如下:
3.5 預留接口
為拓展真空室功能,可以按照使用方的要求預留各種接口法蘭。