RF PECVD 系统 射频等离子体增强化学气相沉积 RF PECVD

简介

射频等离子体增强化学气相沉积（RF PECVD）是一种利用等离子体增强化学气相沉积过程的薄膜沉积技术。该工艺用于沉积各种材料，包括金属、电介质和半导体。RF PECVD 是一种多功能技术，可用于沉积具有广泛性能的薄膜，包括厚度、成分和形貌。

应用

RF-PECVD 作为薄膜沉积领域的一项革命性技术，在以下各个行业中得到广泛应用：

• 光学元件和器件的制造
• 半导体器件的制造
• 防护涂层的生产
• 微电子和 MEMS 的开发
• 新型材料的合成

组件和功能

射频等离子体增强化学气相沉积（RF PECVD）是一种利用射频发生器产生等离子体，使前驱体气体电离，从而在衬底上沉积薄膜的技术。电离的气体相互反应，沉积在衬底上形成薄膜。RF PECVD 通常用于在锗和硅衬底上沉积类金刚石碳（DLC）薄膜，用于 3-12 微米的红外波长范围的应用。

该设备由真空室、真空泵系统、阴极和阳极靶材、射频源、充气混合系统、计算机控制柜系统等组成，可实现无缝一键镀膜、工艺存储与调用、报警功能、信号与阀门切换以及全面的工艺操作记录。

详情和示例

特点

RF-PECVD 系统射频等离子体增强化学气相沉积的特点：

• 一键镀膜：简化镀膜过程，方便用户操作。
• 工艺存储与调用：允许用户保存和调用工艺参数，确保结果一致。
• 报警功能：在镀膜过程中出现任何问题或错误时提醒用户，最大限度地减少停机时间。
• 信号与阀门切换：精确控制镀膜过程，使用户能够获得所需的结果。
• 全面的工艺操作记录：记录所有工艺参数，方便跟踪和分析镀膜过程。
• 真空室、真空泵系统、阴极和阳极靶材、射频源、充气混合系统、计算机控制柜系统：确保镀膜过程稳定可控的环境。

优点

• 低温高质量薄膜沉积，适用于对温度敏感的衬底。
• 精确控制薄膜厚度和成分。
• 在复杂几何形状上实现均匀和共形薄膜沉积。
• 低颗粒污染和高纯度薄膜。
• 可扩展且经济高效的工艺，适用于大批量生产。
• 环保工艺，产生的有害废物最少。

技术规格

主要设备部分

真空系统

加热系统

• 加热方式：碘钨灯加热方式；
• 功率调节器：数字功率调节器；
• 加热温度：最高温度 200°C，功率 2000W/220V，可控可调显示，±2°C 控制；
• 连接方式：快速插拔，金属屏蔽罩防污，隔离电源，确保人员安全。

射频电源

• 频率：射频频率 13.56MHZ；
• 功率：0-2000W 连续可调；
• 功能：全自动阻抗匹配功能调节，全自动调节保持反射功能极低，内部反射在 0.5% 以内，具有手动和自动转换调节功能；
• 显示：具有偏压电压、CT 电容位置、RT 电容位置、设定功率、反射功能显示，具有通信功能，与触摸屏通信，在组态软件上设置和显示参数，调谐线显示等。

阴极阳极靶材

• 阳极靶材：采用 φ300mm 铜基板作为阴极靶材，工作时温度较低，无需冷却水；
• 阴极靶材：φ200mm 铜水冷阴极靶材，工作时温度较高，内部通水冷却，确保工作时温度一致，阳极与阴极靶材最大距离为 100-250mm。

充气控制

• 流量计：采用四路英国流量计，流量为 0-200SCCM，带压力显示，通信设置参数，可设置气体种类；
• 截止阀：七星华创 DJ2C-VUG6 截止阀，与流量计配合工作，混合气体，通过环形充气装置充入腔体，均匀流过靶材表面；
• 预级储气瓶：主要为冲洗转换瓶，将 C4H10 液体气化，然后进入流量计前级管路。储气瓶有压力数字显示 DSP 仪表，进行超压和低压报警提示；
• 混合气缓冲瓶：缓冲瓶在后级混合四种气体。混合后从缓冲瓶输出一路到腔体底部，一路到腔体顶部，其中一路可独立关闭；
• 充气装置：腔体气路出口处的均匀气体管道，均匀充入靶材表面，使镀层均匀性更好。

控制系统

• 触摸屏：以 TPC1570GI 触摸屏作为上位机 + 键盘鼠标；
• 控制软件：表格化工艺参数设置，报警参数显示，真空参数显示及曲线显示，射频电源和直流电源参数设置及显示，所有阀门和开关工作状态记录，工艺记录，报警记录，真空记录参数，可保存约半年，整个设备工艺操作以 1 秒保存参数；
• PLC：采用欧姆龙 PLC 作为下位机，采集各部件和到位开关数据，控制阀门和各部件，然后与组态软件进行数据交互、显示和控制。这样更安全可靠；
• 控制状态：一键镀膜、自动真空、自动恒压、自动加热、自动多层工艺沉积、自动完成取放件等工作；
• 触摸屏优点：触摸屏控制软件不可更改，运行稳定操作更方便灵活，但存储数据量有限，参数可直接导出，当工艺出现问题时； 6. 报警：采用声光报警方式，并在组态报警参数库中记录报警。可供日后随时查询，保存的数据可随时查询调用。

恒定真空

• 蝶阀恒定真空：DN80 蝶阀配合 Inficon CDG025 电容薄膜计工作恒定真空，缺点是阀口易污染不易清洗；
• 阀位模式：设置位置控制模式。

水、电、气

• 主进出水管采用不锈钢材质，并配备应急进水口；
• 真空室外所有水冷管均采用不锈钢快换固定接头和塑料高压（优质水管，可长期使用不漏不破），进出水塑料高压水管应显示不同颜色并有相应标识；品牌 Airtek；
• 真空室内部所有水冷管均采用优质 SUS304 材料；
• 水路和气路分别安装安全可靠、高精度显示的压力和气压仪表。
• 配备 8P 冰水机用于碳膜机水循环。
• 配备一套 6KW 热水机，开门时热水流过腔体。

安全防护要求

• 机器配有报警装置；
• 当水压或气压未达到规定流量时，所有真空泵和阀门均受保护，无法启动，并发出声光报警和红色信号灯提示；
• 机器在正常工作过程中，当水压或气压突然不足时，所有阀门将自动关闭，并发出声光报警和红色信号灯提示；
• 操作系统异常时（高压、离子源、控制系统），会有声光报警和红色信号灯提示；
• 高压开启时，有保护报警装置。

工作环境要求

• 环境温度：10～35℃；
• 相对湿度：不大于 80%；
• 设备周围环境清洁，空气洁净。不得有灰尘或可能引起电器及其他金属表面腐蚀或金属间导电的气体。

设备电源要求

• 水源：工业软水，水压 0.2~0.3Mpa，水量约 60L/min，进水温度≤25°C；水管连接 1.5 英寸；
• 气源：气压 0.6MPa；
• 电源：三相五线制 380V，50Hz，电压波动范围：线电压 342 ~ 399V，相电压 198 ~ 231V；频率波动范围：49 ~ 51Hz；设备功耗：约 16KW；接地电阻≤ 1Ω；
• 吊装要求：自备 3 吨行车，吊装门不小于 2000X2200mm

警告

操作员安全是最重要的问题！ 请小心操作设备。 使用易燃易爆或有毒气体是非常危险的，操作人员在启动设备之前必须采取所有必要的预防措施。 反应器或室内正压工作是危险的，操作人员必须严格遵守安全规程。 使用空气反应材料时，尤其是在真空下，也必须格外小心。 泄漏会将空气吸入设备并导致发生剧烈反应。

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