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Sistema RF PECVD Deposizione di vapore chimico potenziata da plasma a radiofrequenza

Forno CVD e PECVD

Sistema RF PECVD Deposizione di vapore chimico potenziata da plasma a radiofrequenza

Numero articolo : KT-RFPE

Il prezzo varia in base a specifiche e personalizzazioni


Frequenza
Frequenza RF 13,56MHZ
Temperatura di riscaldamento
max 200°C
Dimensioni della camera a vuoto
Ф420 mm × 400 mm
ISO & CE icon

Spedizione:

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RF-PECVD è l'acronimo di "Radio Frequency Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition". Deposita DLC (film di carbonio simile al diamante) su substrati di germanio e silicio. Viene utilizzato nella gamma di lunghezze d'onda dell'infrarosso da 3 a 12um.

Il processo prevede l'uso di un generatore a radiofrequenza che crea un plasma ionizzando una miscela di gas precursori come silano e azoto. L'energia del plasma scompone i gas precursori in specie reattive che reagiscono tra loro e si depositano sul substrato. L'uso dell'energia del plasma nella tecnologia PECVD a radiofrequenza consente di depositare film di alta qualità a una temperatura inferiore, rendendo questo processo adatto a substrati sensibili alla temperatura come i wafer di silicio.

Componenti e funzioni

Composto da una camera da vuoto, un sistema di pompaggio del vuoto, bersagli catodici e anodici, una sorgente RF, un sistema di miscelazione del gas gonfiabile, un sistema di controllo computerizzato e altro ancora, questo apparecchio consente di rivestire con un solo pulsante, di memorizzare e richiamare il processo, di attivare funzioni di allarme, di commutare segnali e valvole e di registrare in modo completo le operazioni del processo.

Dettagli ed esempi

Requisiti di sollevamento: gru da 3 tonnellate, porta di sollevamento non inferiore a 2000X2200 mm.
sistema rf pecvd
sistema rf pecvd
Crescita di film sottili RF PECVD
Crescita del film sottile RF PECVD
Rivestimento RF PECVD
Test di rivestimento RF PECVD 1
Rivestimento RF PECVD

Specifiche tecniche

Parte principale dell'apparecchiatura

Forma dell'apparecchiatura
  • Tipo a scatola: il coperchio superiore orizzontale apre la porta e la camera di deposizione e la camera di scarico sono saldate integralmente;
  • L'intera macchina: il motore principale e il quadro elettrico sono integrati (la camera del vuoto è a sinistra e il quadro elettrico è a destra).
Camera del vuoto
  • Dimensioni: Ф420 mm (diametro) × 400 mm (altezza); realizzata in acciaio inox SUS304 di alta qualità 0Cr18Ni9, la superficie interna è lucidata, è richiesta una lavorazione accurata senza giunzioni a saldare grossolane; sulla parete della camera sono presenti tubi per l'acqua di raffreddamento;
  • Porta di estrazione dell'aria: Rete a doppio strato in acciaio inox 304 con intervalli anteriori e posteriori di 20 mm, deflettore antivegetativo sullo stelo alto della valvola e piastra di equalizzazione dell'aria all'imbocco del tubo di scarico per evitare l'inquinamento;
  • Metodo di tenuta e schermatura: la porta della camera superiore e la camera inferiore sono sigillate da un anello di tenuta per sigillare il vuoto, mentre il tubo di rete in acciaio inox viene utilizzato all'esterno per isolare la sorgente di radiofrequenza, schermando i danni causati dai segnali di radiofrequenza alle persone;
  • Finestra di osservazione: Due finestre di osservazione da 120 mm sono installate sulla parte anteriore e laterale; il vetro antivegetativo è resistente alle alte temperature e alle radiazioni e consente di osservare comodamente il substrato;
  • Modalità di flusso dell'aria: il lato sinistro della camera è pompato dalla pompa molecolare e il lato destro è gonfiato dall'aria per formare una modalità di lavoro convettiva di carica e pompaggio per garantire che il gas fluisca uniformemente verso la superficie del bersaglio ed entri nell'area del plasma per ionizzare completamente e depositare il film di carbonio;
  • Materiale della camera: il corpo della camera da vuoto e la porta di scarico sono realizzati in acciaio inossidabile SUS304 di alta qualità 0Cr18Ni9, mentre il coperchio superiore è realizzato in alluminio di elevata purezza per ridurre il peso della parte superiore.
Scheletro ospite
  • Realizzato in profilato d'acciaio (materiale: Q235-A), il corpo della camera e il quadro elettrico sono integrati.
Sistema di raffreddamento ad acqua
  • Conduttura: Le tubazioni principali di ingresso e di uscita dell'acqua sono realizzate con tubi in acciaio inox;
  • Valvola a sfera: Tutti i componenti di raffreddamento sono alimentati separatamente con acqua attraverso valvole a sfera 304; i tubi di ingresso e di uscita dell'acqua hanno distinzioni di colore e segni corrispondenti, e le valvole a sfera 304 per i tubi di uscita dell'acqua possono essere aperte e chiuse separatamente; l'obiettivo, l'alimentazione RF, la parete della camera, ecc. sono dotati di protezione del flusso d'acqua, e c'è un allarme di interruzione dell'acqua per evitare che il tubo dell'acqua sia bloccato. Tutti gli allarmi relativi al flusso d'acqua vengono visualizzati sul computer industriale;
  • Visualizzazione del flusso d'acqua: Il target inferiore è dotato di monitoraggio del flusso d'acqua e della temperatura e la temperatura e il flusso d'acqua vengono visualizzati sul computer industriale;
  • Temperatura dell'acqua fredda e calda: quando il film viene depositato sulla parete della camera, l'acqua fredda viene fatta passare a 10-25 gradi per raffreddare l'acqua e viene fatta avanzare quando si apre la porta della camera. Passare l'acqua calda a 30-55 gradi per raffreddare l'acqua.
Armadio di controllo
  • Struttura: sono stati adottati armadi verticali, l'armadio di installazione degli strumenti è un armadio di controllo standard internazionale da 19 pollici, mentre l'armadio di installazione degli altri componenti elettrici è una struttura a pannelli di grandi dimensioni con una porta posteriore;
  • Pannello: I principali componenti elettrici dell'armadio di controllo sono tutti selezionati da produttori che hanno superato la certificazione CE o ISO9001. Installare una serie di prese di corrente sul pannello;
  • Metodo di connessione: l'armadio di controllo e l'host sono in una struttura congiunta, il lato sinistro è il corpo della stanza, il lato destro è l'armadio di controllo, e la parte inferiore è dotata di una fessura dedicata per i fili, ad alta e bassa tensione, e il segnale RF è separato e instradato per ridurre le interferenze;
  • Impianto elettrico a bassa tensione: Interruttore e contattore francese Schneider per garantire un'alimentazione affidabile delle apparecchiature;
  • Prese: Prese di ricambio e prese per la strumentazione sono installate nell'armadio di controllo.

Sistema di vuoto

Vuoto finale
  • Atmosfera a 2×10-4 Pa≤24 ore (a temperatura ambiente e con la camera del vuoto pulita).
Ripristino del tempo di vuoto
  • Atmosfera a 3×10 -3 Pa≤15 min (a temperatura ambiente e la camera del vuoto è pulita, con deflettori, portaombrelli e senza substrato).
Velocità di aumento della pressione
  • ≤1,0×10 -1 Pa/h
Configurazione del sistema da vuoto
  • Composizione del set di pompe: pompa di supporto BSV30 (Ningbo Boss) + pompa Roots BSJ70 (Ningbo Boss) + pompa molecolare FF-160 (Pechino);
  • Metodo di pompaggio: pompaggio con dispositivo di pompaggio morbido (per ridurre l'inquinamento del substrato durante il pompaggio);
  • Connessione dei tubi: il tubo del sistema di vuoto è realizzato in acciaio inox 304 e la connessione morbida del tubo è realizzata con;
  • Soffietti metallici; ogni valvola per il vuoto è una valvola pneumatica;
  • Porta di aspirazione dell'aria: Per evitare che il materiale della membrana inquini la pompa molecolare durante il processo di evaporazione e migliorare l'efficienza di pompaggio, tra la porta di aspirazione dell'aria del corpo della camera e la camera di lavoro viene utilizzata una piastra di isolamento mobile facile da smontare e pulire.
Misurazione del sistema del vuoto
  • Display del vuoto: tre bassi e un alto (3 gruppi di regolazione ZJ52 + 1 gruppo di regolazione ZJ27);
  • Misuratore di vuoto alto: Il misuratore di ionizzazione ZJ27 è installato sulla parte superiore della camera di pompaggio della scatola del vuoto, vicino alla camera di lavoro, e il campo di misurazione va da 1,0×10 -1 Pa a 5,0×10 -5 Pa;
  • Misuratori di basso vuoto: una serie di misuratori ZJ52 è installata sulla parte superiore della camera di pompaggio della scatola del vuoto, mentre l'altra serie è installata sul tubo di pompaggio grezzo. Il campo di misura va da 1,0×10 +5 Pa a 5,0×10 -1 Pa;
  • Regolazione di lavoro: Il filmometro capacitivo CDG025D-1 è installato sul corpo della camera e l'intervallo di misurazione va da 1,33×10 -1 Pa a 1,33×10 +2 Pa, per il rilevamento del vuoto durante la deposizione e il rivestimento, utilizzato insieme all'uso della valvola a farfalla a vuoto costante.
Funzionamento del sistema del vuoto Esistono due modalità di selezione del vuoto manuale e automatico;
  • Il PLC giapponese Omron controlla tutte le pompe, l'azione della valvola del vuoto e la relazione di interblocco tra il lavoro della valvola di arresto dell'inflazione per garantire che l'apparecchiatura possa essere protetta automaticamente in caso di funzionamento errato;
  • Il segnale di posizione della valvola alta, della valvola bassa, della pre-valvola, della valvola alta di bypass viene inviato al segnale di controllo del PLC per garantire una funzione di interblocco più completa;
  • Il programma PLC può svolgere la funzione di allarme di ogni punto di guasto dell'intera macchina, come la pressione dell'aria, il flusso dell'acqua, il segnale della porta, il segnale di protezione da sovracorrente, ecc. e l'allarme, in modo che il problema possa essere individuato rapidamente e comodamente;
  • Il touch screen da 15 pollici è il computer superiore e il PLC è il computer inferiore di monitoraggio e controllo della valvola. Il monitoraggio online di ogni componente e i vari segnali vengono inviati al software di configurazione del controllo industriale in tempo utile per l'analisi e il giudizio e vengono registrati;
Quando il vuoto è anormale o l'alimentazione viene interrotta, la pompa molecolare della valvola del vuoto deve tornare allo stato chiuso. La valvola del vuoto è dotata di una funzione di protezione di interblocco e l'ingresso dell'aria di ciascun cilindro è dotato di un dispositivo di regolazione della valvola di interruzione e di un sensore di posizione per visualizzare lo stato di chiusura del cilindro;
  • Test del vuoto

Secondo le condizioni tecniche generali della macchina per il rivestimento sottovuoto GB11164.

  • Sistema di riscaldamento
  • Metodo di riscaldamento: metodo di riscaldamento a lampada di tungsteno allo iodio;
  • Regolatore di potenza: regolatore di potenza digitale;
  • Temperatura di riscaldamento: temperatura massima 200°C, potenza 2000W/220V, display controllabile e regolabile, controllo ±2°C;

Metodo di connessione: inserimento rapido e recupero veloce, copertura di schermatura metallica anti-incrostazione e fonte di alimentazione isolata per garantire la sicurezza del personale.

  • Alimentazione a radiofrequenza RF
  • Frequenza: Frequenza RF 13,56MHZ;
  • Potenza: 0-2000W regolabile in continuo;
  • Funzione: regolazione completamente automatica della funzione di adattamento dell'impedenza, regolazione completamente automatica per mantenere la funzione di riflessione molto bassa, riflessione interna entro lo 0,5%, con funzione di regolazione manuale e automatica della conversione;

Display: con tensione di polarizzazione, posizione del condensatore CT, posizione del condensatore RT, potenza impostata, display della funzione di riflessione, con funzione di comunicazione, comunicazione con touch screen, impostazione e visualizzazione dei parametri sul software di configurazione, visualizzazione della linea di sintonizzazione ecc.

  • Bersaglio catodico anodico
  • Bersaglio anodico: il substrato di rame da φ300 mm viene utilizzato come bersaglio catodico, la temperatura è bassa durante il lavoro e non è necessaria l'acqua di raffreddamento;

Bersaglio catodico: bersaglio catodico in rame raffreddato ad acqua da φ200 mm, la temperatura è elevata durante il lavoro e l'interno è raffreddato ad acqua, per garantire una temperatura costante durante il lavoro; la distanza massima tra l'anodo e il bersaglio catodico è di 100-250 mm.

  • Controllo dell'inflazione
  • Flussimetro: Viene utilizzato un flussimetro britannico a quattro vie, la portata è di 0-200SCCM, con visualizzazione della pressione, parametri di impostazione della comunicazione e possibilità di impostare il tipo di gas;
  • Valvola di arresto: Valvola di arresto Qixing Huachuang DJ2C-VUG6, funziona con il flussometro, miscela il gas, lo riempie nella camera attraverso il dispositivo di gonfiaggio anulare e scorre uniformemente attraverso la superficie di destinazione;
  • Bombola di stoccaggio del gas di pre-stadio: si tratta principalmente di una bombola di conversione per il lavaggio, che vaporizza il liquido C4H10 e poi entra nella tubazione di pre-stadio del flussimetro. La bombola di stoccaggio del gas è dotata di uno strumento DSP con display digitale della pressione, che segnala la sovrapressione e gli allarmi di bassa pressione;
  • Bombola tampone per gas miscelati: La bombola tampone viene miscelata con quattro gas nell'ultimo stadio. Dopo la miscelazione, il gas viene emesso dalla bottiglia tampone fino al fondo della camera e fino alla sommità, e una di esse può essere chiusa in modo indipendente;

Dispositivo di gonfiaggio: il gasdotto uniforme all'uscita del circuito del gas del corpo della camera, che viene caricato uniformemente sulla superficie del bersaglio per rendere il rivestimento uniforme.

  • Sistema di controllo
  • Touch screen: touch screen TPC1570GI come computer host + tastiera e mouse;
  • Software di controllo: impostazione dei parametri di processo tabellari, visualizzazione dei parametri di allarme, visualizzazione dei parametri del vuoto e delle curve, impostazione e visualizzazione dei parametri dell'alimentazione RF e dell'alimentazione a corrente continua, registrazione dello stato di funzionamento di tutte le valvole e degli interruttori, registrazione dei processi, registrazione degli allarmi, registrazione dei parametri del vuoto, che possono essere memorizzati per circa mezzo anno e il funzionamento del processo dell'intera apparecchiatura viene salvato in 1 secondo per salvare i parametri;
  • PLC: Il PLC Omron viene utilizzato come computer inferiore per raccogliere i dati dei vari componenti e degli interruttori in posizione, delle valvole di controllo e dei vari componenti, per poi eseguire l'interazione dei dati, la visualizzazione e il controllo con il software di configurazione. Questo è più sicuro e affidabile;
  • Stato di controllo: rivestimento con un solo pulsante, aspirazione automatica, vuoto costante automatico, riscaldamento automatico, deposizione automatica del processo multistrato, completamento automatico del prelievo e altre operazioni;

Vantaggi del touch screen: il software di controllo touch screen non può essere modificato, il funzionamento stabile è più comodo e flessibile, ma la quantità di dati memorizzati è limitata, i parametri possono essere esportati direttamente e quando c'è un problema con il processo; 6. Allarme: adottare la modalità di allarme sonoro e luminoso e registrare l'allarme nella libreria dei parametri di allarme di configurazione. I dati salvati possono essere interrogati e richiamati in qualsiasi momento.

  • Vuoto costante
  • Valvola a farfalla a vuoto costante: la valvola a farfalla DN80 collabora con il filmometro capacitivo Inficon CDG025 per lavorare a vuoto costante; lo svantaggio è che la porta della valvola è facilmente inquinabile e difficile da pulire;

Modalità di posizione della valvola: Impostare la modalità di controllo della posizione.

  • Acqua, elettricità, gas
  • Le tubazioni principali di ingresso e di uscita sono in acciaio inox e sono dotate di prese d'acqua di emergenza;
  • Tutti i tubi raffreddati ad acqua all'esterno della camera da vuoto adottano giunti fissi a cambio rapido in acciaio inox e tubi in plastica ad alta pressione (tubi dell'acqua di alta qualità, che possono essere utilizzati per lungo tempo senza perdite o rotture); i tubi dell'acqua in ingresso e in uscita in plastica ad alta pressione devono essere visualizzati in due colori diversi e contrassegnati in modo corrispondente; marchio Airtek;
  • Tutti i tubi raffreddati ad acqua all'interno della camera da vuoto sono realizzati in materiale SUS304 di alta qualità;
  • I circuiti dell'acqua e del gas sono installati rispettivamente con strumenti di visualizzazione della pressione dell'acqua e dell'aria sicuri e affidabili, ad alta precisione.
  • Dotato di refrigeratore 8P per il flusso d'acqua della macchina a film di carbonio.

Dotata di un set di macchine per l'acqua calda da 6KW, quando la porta viene aperta, l'acqua calda scorre nella stanza.

  • Requisiti di sicurezza
  • La macchina è dotata di un dispositivo di allarme;
  • Quando la pressione dell'acqua o dell'aria non raggiunge la portata specificata, tutte le pompe a vuoto e le valvole sono protette e non possono essere avviate; inoltre, viene emesso un segnale acustico di allarme e una luce rossa di segnalazione;
  • Quando la macchina è in fase di normale funzionamento, se la pressione dell'acqua o dell'aria è improvvisamente insufficiente, tutte le valvole si chiudono automaticamente e vengono emessi un allarme acustico e un segnale luminoso rosso;
  • Quando il sistema operativo è anomalo (alta tensione, sorgente ionica, sistema di controllo), viene emesso un allarme acustico e viene visualizzato un segnale luminoso rosso;

L'alta tensione è attivata ed è presente un dispositivo di allarme di protezione.

  • Requisiti dell'ambiente di lavoro
  • Temperatura ambiente: 10~35℃;
  • Umidità relativa: non superiore all'80%;

L'ambiente intorno all'apparecchiatura è pulito e l'aria è pulita. Non devono essere presenti polveri o gas che possano causare la corrosione delle apparecchiature elettriche e di altre superfici metalliche o provocare la conduzione elettrica tra i metalli.

  • Requisiti di potenza dell'apparecchiatura
  • Fonte d'acqua: acqua dolce industriale, pressione dell'acqua 0,2~0,3Mpa, volume dell'acqua~60L/min, temperatura di ingresso dell'acqua≤25°C; collegamento del tubo dell'acqua 1,5 pollici;
  • Fonte d'aria: pressione dell'aria 0,6MPa;
  • Alimentazione: sistema trifase a cinque fili 380V, 50Hz, intervallo di fluttuazione della tensione: tensione di linea 342 ~ 399V, tensione di fase 198 ~ 231V; intervallo di fluttuazione della frequenza: 49 ~ 51Hz; consumo di potenza dell'apparecchiatura: ~ 16KW; resistenza di messa a terra ≤ 1Ω;

Avvertenze

La sicurezza dell'operatore è la questione più importante! Si prega di utilizzare l'apparecchiatura con cautele. Lavorare con gas infiammabili, esplosivi o tossici è molto complicato pericoloso, gli operatori devono prendere tutte le precauzioni necessarie prima di avviare il attrezzatura. Lavorare con pressione positiva all'interno dei reattori o delle camere lo è pericoloso, l'operatore deve rispettare rigorosamente le procedure di sicurezza. Extra è necessario prestare attenzione anche quando si opera con materiali reattivi all'aria, soprattutto sotto vuoto. Una perdita può far entrare aria nell'apparecchio e causare a si verifichi una reazione violenta.

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FAQ

Che Cos'è Il Forno CVD?

La deposizione chimica da vapore (CVD) è una tecnologia che utilizza varie fonti di energia, come il riscaldamento, l'eccitazione del plasma o la radiazione luminosa, per far reagire chimicamente sostanze chimiche gassose o vaporizzate in fase gassosa o nell'interfaccia gas-solido e formare depositi solidi nel reattore per mezzo di una reazione chimica.

Il forno CVD è un sistema combinato di forni con unità di forni a tubo ad alta temperatura, unità di controllo dei gas e unità di vuoto, ampiamente utilizzato per la sperimentazione e la produzione di preparazione di materiali compositi, processi microelettronici, semiconduttori optoelettronici, utilizzo dell'energia solare, comunicazione in fibra ottica, tecnologia dei superconduttori, campo dei rivestimenti protettivi.

Che Cos'è La Deposizione Fisica Da Vapore (PVD)?

La deposizione fisica da vapore (PVD) è una tecnica per depositare film sottili vaporizzando un materiale solido nel vuoto e depositandolo poi su un substrato. I rivestimenti PVD sono altamente durevoli, resistenti ai graffi e alla corrosione e sono quindi ideali per una varietà di applicazioni, dalle celle solari ai semiconduttori. La PVD crea anche film sottili in grado di resistere alle alte temperature. Tuttavia, la PVD può essere costosa e il costo varia a seconda del metodo utilizzato. Ad esempio, l'evaporazione è un metodo PVD a basso costo, mentre lo sputtering a fascio ionico è piuttosto costoso. Il magnetron sputtering, invece, è più costoso ma più scalabile.

Che Cos'è Il Metodo PECVD?

La PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) è un processo utilizzato nella produzione di semiconduttori per depositare film sottili su dispositivi microelettronici, celle fotovoltaiche e pannelli di visualizzazione. Nella PECVD, un precursore viene introdotto nella camera di reazione allo stato gassoso e l'assistenza di mezzi reattivi al plasma dissocia il precursore a temperature molto più basse rispetto alla CVD. I sistemi PECVD offrono un'eccellente uniformità del film, un processo a bassa temperatura e un'elevata produttività. Sono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni e svolgeranno un ruolo sempre più importante nell'industria dei semiconduttori con la continua crescita della domanda di dispositivi elettronici avanzati.

Che Cos'è La PECVD RF?

RF PECVD è l'acronimo di radio-frequency plasma-enhanced chemical vapor deposition, una tecnica utilizzata per preparare film policristallini su un substrato utilizzando un plasma a scarica di bagliore per influenzare il processo durante la deposizione di vapore chimico a bassa pressione. Il metodo PECVD a radiofrequenza è ben consolidato per la tecnologia dei circuiti integrati al silicio standard, che prevede l'utilizzo di wafer piatti come substrati. Questo metodo è vantaggioso per la possibilità di fabbricare film a basso costo e per l'elevata efficienza di deposizione. I materiali possono essere depositati anche come film a indice di rifrazione graduato o come una pila di nano-film, ciascuno con proprietà diverse.

Come Funziona Il Forno CVD?

Il sistema di forni CVD è costituito da un'unità di forni tubolari ad alta temperatura, da un'unità di controllo preciso della fonte di gas di reazione, da una stazione di pompa a vuoto e da parti di assemblaggio corrispondenti.

La pompa a vuoto serve a rimuovere l'aria dal tubo di reazione e ad assicurarsi che non vi siano gas indesiderati all'interno del tubo di reazione, dopodiché il forno tubolare riscalderà il tubo di reazione fino a raggiungere la temperatura desiderata, quindi l'unità di controllo preciso della fonte di gas di reazione potrà introdurre gas diversi con un rapporto prestabilito nel tubo del forno per la reazione chimica, e la deposizione di vapore chimico si formerà nel forno CVD.

Che Cos'è Lo Sputtering Magnetronico?

Il magnetron sputtering è una tecnica di rivestimento al plasma utilizzata per produrre film molto densi con un'eccellente adesione, che lo rende un metodo versatile per creare rivestimenti su materiali che hanno punti di fusione elevati e non possono essere evaporati. Questo metodo genera un plasma confinato magneticamente vicino alla superficie di un bersaglio, dove ioni energetici con carica positiva si scontrano con il materiale del bersaglio con carica negativa, causando l'espulsione di atomi o "sputtering". Questi atomi espulsi vengono poi depositati su un substrato o un wafer per creare il rivestimento desiderato.

A Cosa Serve La PECVD?

Il metodo PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) è ampiamente utilizzato nell'industria dei semiconduttori per la fabbricazione di circuiti integrati e nei settori fotovoltaico, tribologico, ottico e biomedico. Viene utilizzata per depositare film sottili per dispositivi microelettronici, celle fotovoltaiche e pannelli di visualizzazione. La PECVD può produrre composti e film unici che non possono essere creati solo con le comuni tecniche CVD e film che dimostrano un'elevata resistenza ai solventi e alla corrosione e una stabilità chimica e termica. Viene inoltre utilizzata per produrre polimeri organici e inorganici omogenei su ampie superfici e carbonio simile al diamante (DLC) per applicazioni tribologiche.

Come Funziona La PECVD A Radiofrequenza?

La PECVD RF funziona creando un plasma in una camera a vuoto. Il gas precursore viene introdotto nella camera e la potenza della radiofrequenza viene applicata per creare un campo elettrico. Questo campo elettrico provoca la ionizzazione del gas precursore, formando un plasma. Il plasma contiene specie reattive che possono reagire chimicamente con la superficie del substrato, portando alla deposizione di un film sottile. La potenza della radiofrequenza aiuta anche a controllare l'energia del plasma, consentendo un migliore controllo delle proprietà del film, come la composizione, l'uniformità e l'adesione. I parametri del processo, come la portata del gas, la pressione e la potenza RF, possono essere regolati per ottimizzare il processo di deposizione del film.

Quale Gas Viene Utilizzato Nel Processo CVD?

Ci sono diverse fonti di gas che possono essere utilizzate nel processo CVD, le reazioni chimiche comuni della CVD includono pirolisi, fotolisi, riduzione, ossidazione, ossidoriduzione, quindi i gas coinvolti in queste reazioni chimiche possono essere utilizzati nel processo CVD.

Prendiamo ad esempio la crescita di grafene CVD, i gas utilizzati nel processo CVD saranno CH4, H2, O2 e N2.

Perché Lo Sputtering Magnetronico?

Il magnetron sputtering è preferito per la sua capacità di raggiungere un'elevata precisione nello spessore del film e nella densità dei rivestimenti, superando i metodi di evaporazione. Questa tecnica è particolarmente adatta per creare rivestimenti metallici o isolanti con specifiche proprietà ottiche o elettriche. Inoltre, i sistemi di sputtering magnetronico possono essere configurati con più sorgenti magnetroniche.

Quali Sono I Vantaggi Della PECVD?

I vantaggi principali della PECVD sono la capacità di operare a temperature di deposizione più basse, garantendo una migliore conformità e una copertura a gradini su superfici irregolari, un controllo più stretto del processo di film sottile e tassi di deposizione elevati. La PECVD consente applicazioni di successo in situazioni in cui le temperature CVD convenzionali potrebbero potenzialmente danneggiare il dispositivo o il substrato da rivestire. Operando a una temperatura più bassa, la PECVD crea meno stress tra gli strati di film sottile, consentendo prestazioni elettriche ad alta efficienza e incollaggi secondo standard molto elevati.

Quali Sono I Vantaggi Della PECVD A Radiofrequenza?

La PECVD a radiofrequenza offre diversi vantaggi per la deposizione di film sottili. In primo luogo, consente la deposizione di film di alta qualità con un eccellente controllo delle proprietà del film, quali spessore, composizione e uniformità. L'uso di un plasma aumenta la reattività del processo, consentendo la deposizione di film a temperature più basse rispetto ai metodi CVD termici tradizionali. La PECVD a radiofrequenza offre anche una migliore copertura del gradino, consentendo la deposizione di film in strutture ad alto rapporto d'aspetto. Un altro vantaggio è la capacità di depositare un'ampia gamma di materiali, tra cui nitruro di silicio, biossido di silicio, silicio amorfo e vari altri materiali a film sottile. Il processo è altamente scalabile e può essere facilmente integrato nei processi produttivi esistenti. Inoltre, la PECVD RF è un metodo relativamente economico rispetto ad altre tecniche di deposizione di film sottili.

Qual è Il Vantaggio Del Sistema CVD?

  • È possibile produrre un'ampia gamma di film, film metallici, film non metallici e film in lega multicomponente, a seconda delle esigenze. Allo stesso tempo, può preparare cristalli di alta qualità difficilmente ottenibili con altri metodi, come GaN, BP, ecc.
  • La velocità di formazione del film è rapida, di solito diversi micron al minuto o addirittura centinaia di micron al minuto. È possibile depositare simultaneamente grandi quantità di rivestimenti con una composizione uniforme, cosa incomparabile con altri metodi di preparazione del film, come l'epitassia in fase liquida (LPE) e l'epitassia a fascio molecolare (MBE).
  • Le condizioni di lavoro sono realizzate in condizioni di pressione normale o di basso vuoto, quindi il rivestimento ha una buona diffrazione e i pezzi con forme complesse possono essere rivestiti uniformemente, il che è molto superiore alla PVD.
  • La deposizione chimica da vapore può ottenere una superficie di deposizione liscia. Rispetto all'LPE, infatti, la deposizione da vapore chimico (CVD) avviene in condizioni di elevata saturazione, con un alto tasso di nucleazione, un'alta densità di nucleazione e una distribuzione uniforme su tutto il piano, con il risultato di una superficie macroscopica liscia. Allo stesso tempo, nella deposizione da vapore chimico, il percorso libero medio delle molecole (atomi) è molto più grande di quello dell'LPE, quindi la distribuzione spaziale delle molecole è più uniforme, il che favorisce la formazione di una superficie di deposizione liscia.
  • Basso danno da radiazioni, che è una condizione necessaria per la produzione di semiconduttori in ossido di metallo (MOS) e altri dispositivi

Quali Sono I Materiali Utilizzati Nella Deposizione Di Film Sottili?

La deposizione di film sottili utilizza comunemente metalli, ossidi e composti come materiali, ciascuno con vantaggi e svantaggi unici. I metalli sono preferiti per la loro durata e facilità di deposizione, ma sono relativamente costosi. Gli ossidi sono molto durevoli, resistono alle alte temperature e possono essere depositati a basse temperature, ma possono essere fragili e difficili da lavorare. I composti offrono resistenza e durata, possono essere depositati a basse temperature e personalizzati per esibire proprietà specifiche.

La scelta del materiale per un rivestimento a film sottile dipende dai requisiti dell'applicazione. I metalli sono ideali per la conduzione termica ed elettrica, mentre gli ossidi sono efficaci per offrire protezione. I composti possono essere personalizzati per soddisfare esigenze specifiche. In definitiva, il materiale migliore per un particolare progetto dipenderà dalle esigenze specifiche dell'applicazione.

Qual è La Differenza Tra ALD E PECVD?

L'ALD è un processo di deposizione di film sottili che consente una risoluzione atomica dello spessore dello strato, un'eccellente uniformità delle superfici ad alto rapporto d'aspetto e strati privi di fori. Ciò si ottiene grazie alla formazione continua di strati atomici in una reazione autolimitante. La PECVD, invece, prevede la miscelazione del materiale di partenza con uno o più precursori volatili, utilizzando un plasma per interagire chimicamente e scomporre il materiale di partenza. I processi utilizzano il calore con pressioni più elevate, che portano a un film più riproducibile in cui lo spessore del film può essere gestito in base al tempo/alla potenza. Questi film sono più stechiometrici, più densi e sono in grado di produrre film isolanti di qualità superiore.

Che Cosa Significa PECVD?

PECVD è una tecnologia che utilizza il plasma per attivare il gas di reazione, promuovere la reazione chimica sulla superficie del substrato o nello spazio vicino alla superficie e generare un film solido. Il principio di base della tecnologia di deposizione di vapore chimico al plasma è che, sotto l'azione di un campo elettrico RF o DC, il gas di partenza viene ionizzato per formare un plasma, il plasma a bassa temperatura viene utilizzato come fonte di energia, viene introdotta una quantità appropriata di gas di reazione e la scarica di plasma viene utilizzata per attivare il gas di reazione e realizzare la deposizione di vapore chimico.

Secondo il metodo di generazione del plasma, può essere suddiviso in plasma RF, plasma DC e microonde CVD, ecc.

Quali Sono I Metodi Per Ottenere Una Deposizione Ottimale Di Film Sottili?

Per ottenere film sottili con proprietà desiderabili, sono essenziali target di sputtering e materiali di evaporazione di alta qualità. La qualità di questi materiali può essere influenzata da vari fattori, come la purezza, la dimensione dei grani e le condizioni della superficie.

La purezza dei target di sputtering o dei materiali di evaporazione svolge un ruolo cruciale, poiché le impurità possono causare difetti nel film sottile risultante. Anche la dimensione dei grani influisce sulla qualità del film sottile, con grani più grandi che portano a proprietà scadenti. Inoltre, le condizioni della superficie sono cruciali, poiché le superfici ruvide possono causare difetti nel film.

Per ottenere bersagli di sputtering e materiali di evaporazione della massima qualità, è fondamentale selezionare materiali che possiedano un'elevata purezza, una piccola dimensione dei grani e superfici lisce.

Usi Della Deposizione A Film Sottile

Film sottili a base di ossido di zinco

I film sottili di zinco trovano applicazione in diversi settori, come quello termico, ottico, magnetico ed elettrico, ma il loro impiego principale è nei rivestimenti e nei dispositivi a semiconduttore.

Resistenze a film sottile

Le resistenze a film sottile sono cruciali per la tecnologia moderna e sono utilizzate in ricevitori radio, circuiti stampati, computer, dispositivi a radiofrequenza, monitor, router wireless, moduli Bluetooth e ricevitori per telefoni cellulari.

Film sottili magnetici

I film sottili magnetici sono utilizzati nell'elettronica, nella memorizzazione dei dati, nell'identificazione a radiofrequenza, nei dispositivi a microonde, nei display, nei circuiti e nell'optoelettronica come componenti chiave.

Film sottili ottici

I rivestimenti ottici e l'optoelettronica sono applicazioni standard dei film sottili ottici. L'epitassia a fascio molecolare può produrre dispositivi optoelettronici a film sottile (semiconduttori), dove i film epitassiali sono depositati un atomo alla volta sul substrato.

Film sottili polimerici

I film sottili polimerici sono utilizzati nei chip di memoria, nelle celle solari e nei dispositivi elettronici. Le tecniche di deposizione chimica (CVD) offrono un controllo preciso dei rivestimenti di film polimerici, compresi la conformità e lo spessore del rivestimento.

Batterie a film sottile

Le batterie a film sottile alimentano dispositivi elettronici come i dispositivi medici impiantabili, e la batteria agli ioni di litio è progredita in modo significativo grazie all'uso di film sottili.

Rivestimenti a film sottile

I rivestimenti a film sottile migliorano le caratteristiche chimiche e meccaniche dei materiali di destinazione in varie industrie e campi tecnologici. Rivestimenti antiriflesso, rivestimenti anti-ultravioletti o anti-infrarossi, rivestimenti antigraffio e polarizzazione delle lenti sono alcuni esempi comuni.

Celle solari a film sottile

Le celle solari a film sottile sono essenziali per l'industria dell'energia solare, in quanto consentono la produzione di elettricità pulita e relativamente economica. I sistemi fotovoltaici e l'energia termica sono le due principali tecnologie applicabili.

Qual è La Differenza Tra PECVD E Sputtering?

PECVD e sputtering sono entrambe tecniche di deposizione fisica da vapore utilizzate per la deposizione di film sottili. La PECVD è un processo diffusivo guidato da gas che produce film sottili di alta qualità, mentre lo sputtering è un processo di deposizione a vista. La PECVD consente una migliore copertura su superfici irregolari come trincee, pareti e un'elevata conformità e può produrre composti e film unici. D'altra parte, lo sputtering è ottimo per la deposizione di strati sottili di diversi materiali, ideale per creare sistemi di rivestimento multistrato e multigraduato. La PECVD è utilizzata principalmente nell'industria dei semiconduttori, nei settori tribologico, ottico e biomedico, mentre lo sputtering è utilizzato soprattutto per i materiali dielettrici e le applicazioni tribologiche.

Qual è La Differenza Tra CVD E PECVD?

La differenza tra PECVD e la tecnologia CVD tradizionale è che il plasma contiene un gran numero di elettroni ad alta energia, in grado di fornire l'energia di attivazione necessaria nel processo di deposizione di vapore chimico, cambiando così la modalità di approvvigionamento energetico del sistema di reazione. Poiché la temperatura degli elettroni nel plasma raggiunge i 10000K, la collisione tra gli elettroni e le molecole di gas può promuovere la rottura dei legami chimici e la ricombinazione delle molecole di gas di reazione per generare più gruppi chimici attivi, mentre l'intero sistema di reazione mantiene una temperatura più bassa.

Quindi, rispetto al processo CVD, la PECVD può realizzare lo stesso processo di deposizione chimica da vapore con una temperatura più bassa.

Fattori E Parametri Che Influenzano La Deposizione Di Film Sottili

Rapidità di deposizione:

La velocità di produzione del film, tipicamente misurata in spessore diviso per il tempo, è fondamentale per selezionare una tecnologia adatta all'applicazione. Per i film sottili è sufficiente una velocità di deposizione moderata, mentre per i film spessi è necessaria una velocità di deposizione rapida. È importante trovare un equilibrio tra velocità e controllo preciso dello spessore del film.

Uniformità:

La consistenza del film sul substrato è nota come uniformità, che di solito si riferisce allo spessore del film ma può anche riguardare altre proprietà come l'indice di rifrazione. È importante avere una buona comprensione dell'applicazione per evitare di sotto- o sovra-specificare l'uniformità.

Capacità di riempimento:

La capacità di riempimento o copertura del gradino si riferisce a quanto il processo di deposizione copre la topografia del substrato. Il metodo di deposizione utilizzato (ad esempio, CVD, PVD, IBD o ALD) ha un impatto significativo sulla copertura dei gradini e sul riempimento.

Caratteristiche del film:

Le caratteristiche del film dipendono dai requisiti dell'applicazione, che possono essere classificati come fotonici, ottici, elettronici, meccanici o chimici. La maggior parte dei film deve soddisfare i requisiti di più di una categoria.

Temperatura di processo:

Le caratteristiche del film sono significativamente influenzate dalla temperatura di processo, che può essere limitata dall'applicazione.

Danni:

Ogni tecnologia di deposizione ha il potenziale di danneggiare il materiale su cui viene depositato, con caratteristiche più piccole che sono più suscettibili ai danni di processo. L'inquinamento, le radiazioni UV e il bombardamento ionico sono tra le potenziali fonti di danno. È fondamentale comprendere i limiti dei materiali e degli strumenti.

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