产品 热能设备 CVD 和 PECVD 炉 射频等离子体增强化学气相沉积系统 射频等离子体增强化学气相沉积系统
射频等离子体增强化学气相沉积系统 射频等离子体增强化学气相沉积系统

CVD 和 PECVD 炉

射频等离子体增强化学气相沉积系统 射频等离子体增强化学气相沉积系统

货号 : KT-RFPE

价格根据 规格和定制情况变动


频率
射频频率 13.56MHZ
加热温度
最高 200°C
真空室尺寸
Ф420 毫米 × 400 毫米
ISO & CE icon

运输:

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RF-PECVD 是 "射频等离子体增强化学气相沉积 "的缩写。它能在锗和硅基底上沉积 DLC(类金刚石碳膜)。其波长范围为 3-12um 红外线。

该工艺使用射频发生器,通过电离硅烷和氮气等前驱气体混合物产生等离子体。等离子能将前驱气体分解成活性物质,这些活性物质相互反应并沉积到基底上。在射频 PECVD 技术中使用等离子体能可在较低温度下沉积高质量薄膜,因此该工艺适用于硅晶片等对温度敏感的基底。

组件和功能

该设备由真空室、真空泵系统、阴极和阳极靶、射频源、充气式气体混合系统、计算机控制柜系统等组成,可实现无缝一键镀膜、过程存储和检索、报警功能、信号和阀门切换以及全面的过程操作记录。

详情和示例

吊装要求:自备 3 吨起重机,吊装门不小于 2000X2200mm
射频 PECVD 系统
射频 PECVD 系统
射频 PECVD 薄膜生长
射频 PECVD 薄膜生长
射频 PECVD 涂层
射频 PECVD 涂层测试 1
射频 PECVD 涂层

技术规格

主要设备部件

设备形式
  • 箱体式:水平顶盖开门,沉积室与排气室一体焊接;
  • 整机:主机与电控柜一体化设计(真空室在左,电控柜在右)。
真空室
  • 尺寸Ф420mm(直径)×400mm(高);采用 0Cr18Ni9 优质 SUS304 不锈钢制成,内表面抛光处理,做工要求精细,无粗糙焊点,腔壁设有冷却水管;
  • 排气口:前后间隔 20mm 的双层 304 不锈钢网,高阀杆上有防污挡板,排气管口有空气均衡板,防止污染;
  • 密封屏蔽方式:上腔门与下腔采用密封圈密封抽真空,外用不锈钢网管隔离射频源,屏蔽射频信号对人体的伤害;
  • 观察窗:正面和侧面安装两个 120mm 观察窗,防污玻璃耐高温、抗辐射,便于观察基片;
  • 气流模式:真空室左侧为分子泵抽气,右侧为充气,形成充抽对流工作模式,确保气体均匀流向靶面,进入等离子体区,充分电离沉积碳膜;
  • 腔体材料:真空腔体和排气口采用 0Cr18Ni9 优质 SUS304 不锈钢材料,顶盖采用高纯度铝材,减轻顶盖重量。
主机骨架
  • 由型钢(材质:Q235-A)制成,腔体与电控柜为一体化设计。
水冷系统
  • 管路:主进水管和主出水管均采用不锈钢管;
  • 球阀:所有冷却部件均通过 304 球阀单独供水,进出水管均有颜色区分和相应标志,出水管的 304 球阀可单独启闭;靶材、射频电源、腔壁等均设有水流保护,并有断水报警,防止水管堵塞。所有水流报警都会显示在工业计算机上;
  • 水流显示:下部目标具有水流量和温度监控功能,温度和水流量显示在工业计算机上;
  • 冷热水温度:当薄膜沉积在腔壁上时,通过 10-25 度的冷水进行冷却,并在腔门打开时前进。通过热水 30-55 度温水。
控制柜
  • 结构:采用立式机柜,仪表安装柜为 19 英寸国际标准控制柜,其他电器元件安装柜为带后门的大面板结构;
  • 面板:控制柜内的主要电气元件均选用通过 CE 认证或 ISO9001 认证的厂家。在面板上安装一组电源插座;
  • 连接方式:控制柜与主机为连体结构,左侧为机房本体,右侧为控制柜,下部设有专用线槽,高低压、射频信号分开走线,减少干扰;
  • 低压电气:法国施耐德空气开关和接触器,确保设备可靠供电;
  • 插座:控制柜内安装有备用插座和仪表插座。

真空系统

极限真空
  • 大气压至 2×10-4 Pa≤24 小时,(室温,真空室清洁)。
恢复真空时间
  • 大气压至 3×10 -3 Pa≤15 分钟(室温,真空室清洁,有挡板、伞架,无基质)。
压力上升率
  • ≤1.0×10 -1 Pa/h
真空系统配置
  • 泵组组成:前级泵 BSV30(宁波老板)+罗茨泵 BSJ70(宁波老板)+分子泵 FF-160(北京);
  • 抽气方式:采用软抽装置抽气(减少抽气过程中对基质的污染);
  • 管道连接:真空系统管道采用 304 不锈钢材质,管道软连接采用
  • 金属波纹管;每个真空阀都是气动阀;
  • 吸气口:为了防止膜材料在蒸发过程中污染分子泵,提高抽气效率,在腔体的吸气口与工作间之间采用了便于拆卸和清洗的活动隔离板。
真空系统测量
  • 真空显示:三低一高(3 组 ZJ52 调节 + 1 组 ZJ27 调节);
  • 高真空计:ZJ27电离规安装在真空箱抽气室顶部靠近工作间的位置,测量范围为1.0×10 -1 Pa至5.0×10 -5 Pa;
  • 低真空规:一套 ZJ52 真空规安装在真空箱抽气腔顶部,另一套安装在粗抽管上。测量范围为 1.0×10 +5 Pa 至 5.0×10 -1 Pa;
  • 工作调节:CDG025D-1 电容式薄膜规安装在腔体上,测量范围为 1.33×10 -1 Pa 至 1.33×10 +2 Pa,用于沉积和镀膜过程中的真空检测,与恒真空蝶阀配合使用。
真空系统操作 有真空手动和真空自动选择两种模式;
  • 日本欧姆龙 PLC 控制所有泵、真空阀的动作,与充气截止阀之间的工作联锁关系,确保设备在误操作时能自动保护;
  • 高位阀、低位阀、前置阀、高位旁通阀、在位信号均发送至 PLC 控制信号,确保更全面的联锁功能;
  • PLC 程序可对整机各故障点进行报警功能,如气压、水流量、门信号、过流保护信号等,并进行报警,方便快捷地发现问题;
  • 15 英寸触摸屏为上位机,PLC 为下位机监控阀门。对各部件进行在线监测,各种信号及时传回工控组态软件进行分析判断,并记录在案;
当真空度异常或电源切断时,真空阀的分子泵应恢复到关闭状态。真空阀设有联锁保护功能,每个气缸的进气口设有截止阀调节装置,并有位置设置传感器显示气缸的关闭状态;
  • 真空测试

按 GB11164 真空镀膜机通用技术条件执行。

  • 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:快插快取,金属屏蔽罩防污,电源隔离,确保人员安全。

  • RF 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,全自动调节以保持极低的工作反射功能,内部反射在 0.5% 以内,具有手动和自动转换调节功能;

显示:带偏置电压、CT 电容位置、RT 电容位置、设定功率、反射功能显示,带通信功能,可与触摸屏通信,在组态软件上设置和显示参数,调谐线显示等。

  • 阴极阳极靶
  • 阳极靶:采用φ300mm 铜基板作为阴极靶,工作时温度低,无需冷却水;

阴极靶:φ200mm 铜制水冷阴极靶,工作时温度较高,内部为冷却水,确保工作时温度一致,阳极与阴极靶之间的最大距离为 100-250mm。

  • 充气控制
  • 流量计:采用英国四通流量计,流量为 0-200SCCM,带压力显示,通讯设置参数,可设置气体种类;
  • 截止阀:启明星华创 DJ2C-VUG6 截止阀,与流量计配合,混合气体,通过环形充气装置充入腔体,均匀流经靶面;
  • 前级储气瓶:主要是冲洗转换瓶,将 C4H10 液体气化后,进入流量计的前级管道。储气瓶内有压力数显 DSP 仪表,进行超压、低压报警提示;
  • 混合气体缓冲瓶:缓冲瓶在后级与四种气体混合。混合后从缓冲瓶一路输出到腔体底部,一路输出到顶部,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,均匀地向目标表面充气,使涂层均匀性更好。

  • 控制系统
  • 触摸屏:以 TPC1570GI 触摸屏为主机 + 键盘和鼠标;
  • 控制软件:表格式工艺参数设置、报警参数显示、真空参数显示和曲线显示、射频电源和直流直流电源参数设置和显示、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,可保存半年左右,整套设备的工艺操作在 1 秒钟内保存参数;
  • PLC:采用欧姆龙 PLC 作为下位机,采集各种元器件和在位开关、控制阀及各种元器件的数据,通过组态软件进行数据交互、显示和控制。这样更加安全可靠;
  • 控制状态:一键镀膜、自动抽真空、自动恒真空、自动加热、自动多层工艺沉积、自动完成取件等工作;

触摸屏的优点:触摸屏控制软件不可更改,操作稳定更方便灵活,但存储数据量有限,参数可直接导出,工艺出现问题时可直接导出; 6.报警:采用声光报警方式,在配置报警参数库中记录报警。今后可随时查询,保存的数据可随时查询调用。

  • 恒定真空
  • 蝶阀恒真空:DN80 蝶阀与 Inficon CDG025 电容式薄膜规配合可实现恒真空工作,缺点是阀口易污染,清洗困难;

阀门位置模式:设置位置控制模式。

  • 水、电、气
  • 主进水管和出水管均由不锈钢制成,并配有应急进水口;
  • 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水管(优质水管,可长期使用不漏水、不断裂),进出水口塑料高压水管应显示两种不同颜色,并有相应标识;品牌为 Airtek;
  • 真空室内部的所有水冷管均由优质 SUS304 材料制成;
  • 水路和气路分别安装有安全可靠、高精度显示的水压和气压仪表。
  • 配备 8P 冷水机,用于碳膜机的水流。

配备一套 6KW 热水机,开门时,热水会流过房间。

  • 安全保护要求
  • 机器配有报警装置;
  • 当水压或气压达不到规定流量时,所有真空泵和阀门受到保护,不能启动,并有报警声和红色信号灯提示;
  • 机器正常工作时,当水压或气压突然不足时,所有阀门自动关闭,并发出报警声和红色信号灯提示;
  • 当操作系统(高压、离子源、控制系统)异常时,会发出报警声和红色信号灯提示;

高压接通,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,空气清新。不应有可能对电器和其他金属表面造成腐蚀或导致金属间导电的灰尘或气体。

  • 设备电源要求
  • 水源:工业软水,水压 0.2~0.3Mpa,水量~60L/min,进水温度≤25℃;水管接口 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~16KW;接地电阻≤1Ω;

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。

为您而设计

KinTek为全球客户提供深度定制服务和设备,我们专业的团队和经验丰富的工程师有能力承担定制硬件和软件设备的需求,并帮助我们的客户 打造专属个性化设备和解决方案!

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FAQ

什么是 PECVD 方法?

PECVD(等离子体增强化学气相沉积)是半导体制造中的一种工艺,用于在微电子设备、光伏电池和显示面板上沉积薄膜。在 PECVD 过程中,前驱体以气态进入反应室,在等离子反应介质的帮助下,前驱体在比 CVD 低得多的温度下解离。PECVD 系统具有出色的薄膜均匀性、低温处理和高产能。随着对先进电子设备需求的不断增长,PECVD 系统将在半导体行业发挥越来越重要的作用。

PECVD 有哪些用途?

PECVD(等离子体增强化学气相沉积法)广泛应用于半导体行业的集成电路制造,以及光伏、摩擦学、光学和生物医学领域。它用于沉积微电子器件、光伏电池和显示面板的薄膜。PECVD 可生产出普通 CVD 技术无法生产的独特化合物和薄膜,以及具有高耐溶剂性和耐腐蚀性、化学稳定性和热稳定性的薄膜。它还可用于生产大表面的均质有机和无机聚合物,以及用于摩擦学应用的类金刚石碳(DLC)。

PECVD 有哪些优势?

PECVD 的主要优点是能够在较低的沉积温度下运行,在不平整的表面上提供更好的一致性和阶跃覆盖率,更严格地控制薄膜工艺,以及较高的沉积速率。在传统的 CVD 温度可能会损坏涂覆设备或基底的情况下,PECVD 却能成功应用。通过在较低温度下工作,PECVD 在薄膜层之间产生的应力较小,可实现高效的电气性能和高标准的接合。

ALD 和 PECVD 的区别是什么?

ALD 是一种薄膜沉积工艺,可实现原子层厚度分辨率、高纵横比表面的出色均匀性和无针孔层。这是通过在自限制反应中连续形成原子层来实现的。另一方面,PECVD 将源材料与一种或多种挥发性前驱体混合,使用等离子体对源材料进行化学作用和分解。这种工艺使用热量和较高的压力,可产生重现性更高的薄膜,薄膜厚度可通过时间/功率来控制。这些薄膜的化学计量性更高,密度更大,能够生长出更高质量的绝缘体薄膜。

PECVD 和溅射有什么区别?

PECVD 和溅射都是用于薄膜沉积的物理气相沉积技术。PECVD 是一种扩散气体驱动工艺,可生成非常高质量的薄膜,而溅射则是一种视线沉积。PECVD 能更好地覆盖凹凸不平的表面,如沟槽、墙壁和高保形度表面,并能生产出独特的化合物和薄膜。另一方面,溅射有利于沉积多种材料的精细层,是制造多层和多级涂层系统的理想选择。PECVD 主要用于半导体工业、摩擦学、光学和生物医学领域,而溅射主要用于电介质材料和摩擦学应用。
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