دستگاه اسپاترینگ سه کاتده مجهز به پمپ توربومولکولار - DST3

دستگاه اسپاترینگ سه کاتده، DST3، یک سیستم لایه نشانی در خلاء به روش اسپاترینگ (کند و پاش) با محفظه شیشه‌ای و پمپ توربومولکولار می‌باشد. این اسپاترکوتر سه کاتده، مجهز به سه کاتد مگنترون آبگرد دو اینچی و محفظه خلاء بزرگ (به قطر ۳۰۰ میلی متر) است که آن را برای لایه نشانی طولانی مدت مناسب می‌سازد.

دستگاه مگنترون اسپاترکوتر رومیزی DST3 با تجهیز به منابع تغذیه DC و RF (انتخابی) قادر به لایه نشانی گروه وسیعی از مواد شامل فلزات اکسیدی و غیر‌اکسیدی (جدول لایه نشانی مواد)، نیمه هادی‌ها و سرامیک‌ها (دی الکتریک‌ها) است. دستگاه اسپاترکوتر سه کاتده مجهز به منبع تغذیه RF، همراه با مچینگ باکس اتوماتیک ارائه می‌شود تا توان بازتابی در هنگام فرآیند اسپاترینگ را کمینه سازد.

درخواست صدور پیش فاکتور

این مدل امکانات انتخابی متعددی برای بهبود ساختار لایه ایجاد شده یا افزایش چسبندگی لایه نازک لایه‌نشانی شده به زیرلایه را داراست. از جمله این امکانات می‌توان به قابلیت نصب گرم‌کننده ۵۰۰ درجه سلسیوس به منظور حرارت‌دهی زیرلایه در حین لایه‌نشانی و یا اعمال ۳۰۰ ولت ولتاژ بایاس به زیرلایه اشاره نمود (در صورت درخواست).

دستگاه اسپاترینگ سه کاتده DST3 با توجه به حالت قرار گرفتن کاتد‌های آن دارای دو مدل می‌باشد:

DST3-A – کاتدهای با زاویه

مدل DST3-A با به‌کارگیری سه کاتد زاویه‌دار با نقطه کانونی مشترک، قادر به انجام لایه نشانی مستقل یا متمرکز و همزمان دو یا سه کاتد است و علاوه بر ساخت چند لایه‌ای‌ها، امکان آلیاژ‌سازی را نیز فراهم می‌کند. قابلیت چرخش زیر‌لایه این سیستم باعث یکنواختی بسیار خوب لایه رشد داده شده می‌شود. همچنین به‌دلیل امکان زاویه دادن به زیر‌لایه نسبت به کاتدها می‌توان انواع لایه‌ها را به صورت ستونی رشد داد (Glad Sputtering). حداکثر قطر زیرلایه در این مدل دستگاه اسپاترینگ سه کاتده، ۳ اینچ است.

DST3-S – کاتدهای خطی(مستقیم)

مدل DST3-S با دارا بودن سه کاتد با قطر دو اینچ که بدون زاویه کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند، برای لایه نشانی بر روی تک نمونه‌های بزرگ با قطری حدود ۲۰ سانتی متر و یا چندین قطعه با ابعاد کوچکتر در این محدوده مناسب می‌باشد. دستگاه اسپاترینگ DST3-S با سه کاتد مگنترون مستقیم، امکان ایجاد لایه‌ای یکنواخت در تمام سطح نمونه‌های بزرگ را فراهم آورده است.

اتوماسیون

صفحه نمایش لمسی به منظور کنترل فرایند لایه نشانی و وارد کردن سریع اطلاعات
نرم‌افزاری با کاربری آسان و قابلیت به‌روز‌رسانی از طریق شبکه
قابلیت انجام فرآیند لایه‌نشانی اسپاترینگ به صورت نیمه-تمام اتوماتیک (انتخابی) بر اساس ضخامت
لایه‌نشانی تکرارپذیر و قابل برنامه‌ریزی اسپاترینگ در حالت اتوماتیک
امکان تغییر پارامترهای لایه‌نشانی DC/RF از طریق صفحه نمایش لمسی
انتخاب تارگت اتوماتیک (برای قرار گرفتن زیرلایه مقابل تارگت مورد نظر)
قابلیت ذخیره و رسم نمودار‌ داده‌ها (جریان، فشار، ضخامت) در حین لایه‌نشانی

امکانات انتخابی

منبع تغذیه RF به همراه مچینگ باکس برای لایه‌نشانی اهداف رسانا و نارسانا
پلاسما کلینر
گرم‌کننده زیرلایه ۵۰۰ درجه قابل برنامه‌ریزی و کنترل از طریق نرم‌افزار (انتخابی)
ولتاژ بایاس زیرلایه ۳۰۰ ولت

مشخصات دستگاه اسپاترینگ سه کاتده

ویژگی‌های سخت افزاری

پمپ توربومولکولار خلاء بالا (آلمانی)
پمپ پشتیبان روتاری دو مرحله ای (امکان استفاده از پمپ دیافراگمی)
منبع تغذیه جریان مستقیم یا متناوب (انتخابی) برای اسپاترینگ فلزات، نیمه‌هادی‌ها و دی‌الکتریک‌ها
سه کاتد مگنترون آبگرد ۲ اینچی
فشار‌سنج فول رنج (آلمانی)
لایه نشانی همزمان از دو یا سه کاتد برای ایجاد آلیاژها‌ (Co-Sputtering) در DST3-A و لایه‌های چندگانه در DST3-A/S
نگهدارنده نمونه بزرگ (۸ اینچی) برای DST3-S
ماسک‌های کاتد طراحی شده برای ایجاد لایه‌های وسیع یکنواخت برای DST3-S
دو ضخامت‌سنج کریستالی کوارتز شامل اسیلاتور و نگهدارنده کریستال با قابلیت اندازه‌گیری ضخامت در حین لایه‌نشانی با دقت ۱ نانومتر و رزولشن ۱ آنگستروم
کنترل دقیق فشار، ورود گاز آرگون و گاز واکنشی به محفظه به وسیله دو MFC (Mass Flow Controller) با دقت بالا
موتور انتخاب کاتد
سه شاتر دستی یا الکترونیک (انتخابی)
نگهدارنده زیر لایه با قابلیت چرخش و تنظیم ارتفاع و زاویه نمونه (برای نگهدارنده ۳ اینچی)

محفظه خلاء بالا

محفظه خلاء دستگاه DST3 شامل یک مخزن استوانه‌ای از جنس پیرکس به قطر mm 300 و ارتفاع mm 200 (قابل افزایش به ۲۵۰ mm) همراه با اورینگ‌های ال شکل است. این دستگاه اسپاترکوتر سه کاتده مجهز به پمپ توربومولکولار خلاء بالا می‌باشد که توسط یک پمپ روتاری دو مرحله‌ای ۶m^۳/h پشتیبانی می‌شود (انتخابی). در نتیجه هیچ گونه آلودگی ناشی از روغن (که از ویژگی‌های پمپ‌های دیفیوژنی است) وارد محفظه خلاء نمی‌شود و لایه نشانی در یک محیط بسیار تمیز انجام می‌شود.

صفحه نمایش رنگی

این دستگاه اسپاترینگ سه کاتده مجهز به یک مانیتور لمسی ۷ اینچی تمام رنگی می‌باشد که تمام فرایند‌های کنترل دستگاه از طریق آن انجام می‌شود. با توجه به رابط کاربری ساده سیستم، کاربر می‌تواند اطالاعات لازم را به راحتی و از طریق این صفحه نمایش وارد کند و یا اطلاعات مربوط به فرایند لایه نشانی (فشار، ضخامت، نرخ لایه نشانی و …) را در حین فرایند به صورت نمودار و یا داده مشاهده نماید.

همچنین داده‌‌های مربوط به ۳۰۰ لایه‌نشانی آخر در صفحه تاریخچه (History) ذخیره می‌شود. کاربر می‌تواند از طریق این صفحه نمایش، فرایند لایه‌نشانی را بر اساس ضخامت یا زمان تنظیم کرده و پس از رسیدن به زمان یا ضخامت مورد نظر عملیات لایه‌نشانی به صورت خودکار متوقف می‌شود.

نگهدارنده زیرلایه

نگهدارنده‌های زیرلایه چرخان در دو اندازه ۳ اینچی (در مدل‌های DST3-A و DST3-S) و ۸ اینچی (برای مدل DST3-S) عرضه می‌شوند و یا با توجه به نیاز کاربر طراحی و ارائه می‌شوند. نگهدارنده‌های کوچک دارای S-clamp هایی برای ثابت نگاه داشتن نمونه‌های کوچک در حین چرخش هستند.

یک نمونه از شکل گیری پلاسما برای فرایند تمیز سازی سطح

اعمال پلاسما بر نمونه (Plasma Treatment)

دستگاه DST3 می‌تواند در صورت انتخاب مشتری به میله تمیزکننده پلاسمایی نیز مجهز شود. اعمال پلاسما و تمیزسازی پلاسمایی فرآیندی است که در طی آن با استفاده از گاز یونیزه پلاسما، مواد ارگانیک از روی سطح زیرلایه برداشته می‌شود و یا سطح آن عاملدار می‌گردد. به منظور لایه‌نشانی بهتر، با اعمال پلاسمای گاز مناسب بر روی سطح پیش از شروع لایه‌نشانی می‌توان سطح زیرلایه را آبدوست‌تر و یا آبگریزتر نمود. همچنین با اعمال پلاسما بر روی سطح زیرلایه، آلودگی‌های موجود بر زیرلایه (مانند هیدروکربن‌ها) از بین رفته و قدرت چسبندگی لایه ایجاد شده بر روی زیرلایه بهبود می‌یابد.

کاربردها

لایه‌نشانی فلزات، نیمه‌هادی‌ها و مواد دی‌الکتریک
نانو و میکروالکترونیک
سلولهای خورشیدی
اسپاترینگ همزمان
GLAD Sputtering
ادوات اپتیکی
حسگرهای لایه نازک
لایه‌های مغناطیسی
لایه‌نشانی لایه نازک رسانا به منظور آماده‌سازی نمونه‌های SEM، FE-SEM و TEM
آبدوست کردن توری‌های TEM با اعمال پلاسما (انتخابی)