UNIV6-PECVD: Универсальная Автоматическая Система Плазменно-Стимулированного Осаждения из Газовой Фазы (PECVD) для получения поликристаллических плёнок и монокристаллов.

Система  плазменно-стимулированного осаждения из газовой фазы (или система осаждения из газовой фазы в плазменном разряде (PECVD)) с нагревом в ВЧ или СВЧ поле (модель UNIV6-PECVD) предназначена для выращивания монокристаллов и различных типов плёнок (поликристаллических, монокристаллических, кристаллических с ультра нано, нано или микрокристаллической структурой).

Несмотря на то, что система производится в Канаде и США, и изготовлена из комплектующих ведущих американских и европейских производителей, она имеет привлекательную цену и может составить конкуренцию многим отечественным разработкам и производителям аналогичных PECVD-систем.

Универсальная система плазменно-стимулированного осаждения из газовой фазы UNIV6-PECVD предлагает исследователям и разработчикам микро- и наноструктур наиболее широкий диапазон возможностей из предлагаемых сегодня на рынке систем плазмо-химического осаждения из газовой фазы. Так, подложкодержатель выполнен из тугоплавкого металла, который нагревается индуктивным способом с помощью индукционного нагревателя 100 кГц, благодаря чему возможно получение температур на подложкодержателе до 1400 С.

Система имеет 6 контроллеров регулировки расхода газа (линии транспортировки газов, выполненные из нержавеющих труб, расположены внутри других нержавеющих труб, как это принято в полупроводниковой промышленности, что безопасно позволяет подавать ядовитые, химически-активные, или взрывоопасные газы). Вакуумный насос с маслом Fomblin позволяет откачивать химически-активные газы, диафрагменно-емкостной вакуумметр позволяет измерять давление с точностью до сотых процента от показываемого значения. Полностью автоматическая система управления на базе ПК позволит создавать сложные рецепты осаждения, а затем многократно их воспроизводить. На рисунке показаны системы UNIV6-PECVD в момент их сборки.

Спецификация универсальной автоматической системы плазменно-стимулированного осаждения из газвовой фазы UNIV6-PECVD

■ Рабочая камера – водоохлаждаемая вакуумная камера диаметром 35 см и высотой 30 см, изготовленная из электрополированной нержавейки. Сверху камеры имеется вакуумное окно диаметром 50 мм. Вакуумная камера открывается сверху, что обеспечивает удобный доступ к напыляемым образцам, облегчает чистку и обслуживание камеры. Дверь открываться с помощью пневматического механизма.

■ Вакуумная откачка – механический насос для работы с вакуумным маслом Fomblin, производительностью 40 куб.м/час, предельный вакуум 10^-4 мм.рт.ст.

■ Вакуумметрия – два емкостных вакуумметра, первый на диапазон 10 - 10^-3 мм.рт.ст. для мониторинга процесса осаждения, с возможностью управления с панели стойки управления, и второй емкостной вакуумметр на диапазон от 1 атм до 1 мм.рт.ст. 

■ Система подачи газов – состоит из 6 контроллеров расхода газа (по умолчанию - на Силан, Аргон, Азот, Метан, Водород и один запасной, с верхней границей 100 или 200 ст.куб.см/мин. Регуляторы расхода газа откалиброваны на большое количество газов, но если планируется использовать редко-используемые газы, обсудите это с нами), запорных клапанов, водоохлаждаемого душа для подачи газов в рабочее пространство рабочей камеры, что позволяет получать высокую равномерность осаждаемой плёнки. Возможно использование других газов, если известен поправочный коэффициент газа для определения массового потока этого газа.
Доставка газа в рабочую камеру осуществляется через коррозионно-стойкие трубки из нержавеющей стали, с электрополировкой внутренней поверхности, что обеспечивает высокую чистоту внутри линии, и при продувке с целью очистки линий не остаётся никаких загрязняющих частиц на внутренней поверхности. Данные трубки для подачи газов расположены коаксиально внутри других трубок из нержавеющей стали, при этом объем между трубками поддерживается под пониженным давлением относительно атмосферного давления.
Таким образом, любая утечка опасного газа из подводящей внутренней трубки остаётся внутри внешней нержавеющей трубки, и детектируется как датчиком давления (по увеличению давления в бочном пространстве), так и встроенными в систему подачи газов детекторами газов (по умолчанию – на хлориды и фториды). Один сенсор для детектирования опасных газов расположен в области работы оператора (в зависимости от типа подаваемого в рабочую камеру опасного газа). Все контроллеры расхода газа расположены внутри герметичного шкафа, давление в котором также поддерживается ниже атмосферного.
Данная конфигурация и конструкция системы подачи газов установки UNIV6-PECVD делает её одной из самых безопасных при работе с ядовитыми и взрывоопасными газами, а наличие 6 газовых каналов позволяет осуществить многие технологические процессы.

■ Держатель образцов/пластин – посередине рабочей камеры расположен молибденовый подложкодержатель диаметром 22 см, индукционно нагреваемый с помощью водоохлаждаемого индуктора, контролируемый с помощью пирометра. На подложкодержателе можно закрепить 4 пластины диаметром 100 мм или большее количество пластин меньшего диаметра.

■ ВЧ-генератор (блок питания) – мощность 2 кВт при частоте 13,56 Мгц, на твердотельной электронике, с воздушным охлаждением, полностью защищённый блок питания с автосогласующим автоматическим устройством, с цифровым дисплеем, отображающем значение подаваемой в рабочую камеру энергии и значение отраженной энергии. По требованию заказчика опционно может быть установлен микроволновый генератор с частотой подаваемой энергии 2,45 Ггц, или ВЧ-генератор большей мощности.

► Типы осаждаемых плёнок – при использовании соответствующих газов возможно проводить осаждение монокристаллов и поликристаллических плёнок следующих материалов: диоксид кремния (Si0₂), нитрид кремния (SiN₄, SiN), аморфный кремний, окси-нитрид кремния (silicon oxy nitride), карбид кремния (SiC), алмазные плёнки (с ультронано-, нано- и микрокристаллической структурой) и монокристаллы алмазы, и другие.

► Толщина плёнки – возможно проводить осаждение плёнок толщиной от нескольких микрон вплоть до 10 мм. Неравномерность толщины осаждаемой плёнки менее 3%.

■ Описание компьютерного управления
Работа системы осуществляется под управлением компьютера с установленным программным обеспечением LabView компании National Instruments. Система управления позволяет работать в полностью автоматическом или ручном режимах. Программное обеспечение позволяет в автоматическом режиме получать многоступенчатые рецепты осаждения, получая многослойные плёнки в полностью автоматическом режиме. Каждый шаг рецепта осаждения позволяет выставить желаемые параметры процесса осаждения (температуру, потоки газов, давление в камере), что даёт гибкость при запуске системы для получения многослойных покрытий. Этапы рецепта могут быть модифицированы в процессе выполнения осаждения, до наступления выполнения этого процесса. Ручная отмена или регулировка многих настроек возможна в процессе выполнения осаждения, в любой момент осаждения в автоматическом режиме работы установки. В дополнение, система может работать в полностью ручном режиме. Специальный сервисный режим доступен для отладки процессов осаждения и для сервисных работ, обслуживания. Параметры процесса осаждения записываются в специальный журнал и доступны оператору в любое время.


Система соответствует всем требования полупроводниковой промышленности к аналогичным системам и может быть установлена в чистой комнате.

Опционно с системой плазмо-химического осаждения из газовой фазы UNIV6-PECVD может быть поставлено:

● Газовый скруббер (использует щелочь для деактивации токсичных и коррозионных газов с выходного порта насоса). Скруббер поставляется без раствора. Объём для растворителя 400 куб.см.
● СВЧ блок питания 1.5 кВт, 2.4 Ггц вместо ВЧ блока питания (13.56 МГц) (возможна установка ВЧ генератора 13,56 МГц или 2.4 ГГц большей мощности, или обоих генераторов (ВЧ-излучения и микроволнового).
● Дополнительный контроллер расхода газа (со всеми необходимыми клапанами, линиями и т.п.)
● Безмасляный насос 75 куб.м/час , предельный вакуум 1х104 мм.рт.ст., никелированные роторы, возможность работы с коррозионными газами.
● Возможность установить дополнительные фланцы в камере по требованию заказчика.

Если среди вышеописанных PVD или CVD систем Вы не нашли ту, которая наиболее полно решала бы стоящие перед Вами задачи, то, пожалуйста, обратитесь к нашим специалистам, и под заказ, под требования заказчика будет изготовлена система, в которой будут учтены все Ваши пожелания. Для отправки запроса нажмите «ЗАПРОС» в меню.