UNIVEX coatingprocessen

UNIVEX dunnelaagafzettingsprocessen

UNIVEX zijn multifunctionele coatingsystemen voor de productie van functionele fysische vapor deposition coatings.

De eigenschappen van dunne films zijn afhankelijk van de gebruikte procestechnologie. Verschillende procesparameters hebben invloed op het gedrag van een dunne film. In onze UNIVEX-systemen kunnen verschillende coatingmethoden en verschillende substraatbehandelingen worden toegepast. Onze coatingsystemen van Leybold zijn gebaseerd op een modulair ontwerp, wat de mogelijkheid biedt om aan de specifieke eisen van de klant te voldoen.

Procesvariaties UNIVEX-coating

Verdamping

Thermische of resistieve verdamping is de meest gevestigde methode voor het deponeren van dunne films. Deze techniek wordt gebruikt in een hoogvacuümkamer zoals ons UNIVEX-systeem. Een enkele thermische verdamper bestaat uit twee watergekoelde stroomdoorvoeren die verbonden zijn door een bron zoals een boot of gloeidraad. Het materiaal wordt in de bron geplaatst. Door het toepassen van stroom stijgt de temperatuur totdat het materiaal is verdampt.

Onze standaard thermische verdampingspakketten zijn verkrijgbaar in een enkele, dubbele of dubbele onafhankelijke configuratie, geschikt voor enkele of co-deposition.

Een breed scala aan materialen kan worden gedeponeerd met thermische verdampingstechnologie, zoals goud, zilver, aluminium, koper en nog veel meer.

E-straalverdamping

Elektronenstraalverdamping is een andere gevestigde verdampingstechnologie die wordt gebruikt in een hoogvacuümomgeving. Het te verdampen materiaal bevindt zich in een koperen kroes.

Vanuit een wolfraamdraad wordt een elektronenstraal gegenereerd die door magnetische velden in een zak in de kroes wordt afgebogen. De energie van deze elektronenstraal wordt op het materiaal toegepast, dat vervolgens verdampt of gesublimeerd wordt.

Het elektronenstraalpistool kan verschillende configuraties hebben. Er zijn kroezen met één of meerdere zakken met verschillende capaciteiten verkrijgbaar.

Verschillende voedingen maken de verdamping van materialen met hoge smeltpunten (bijv. Mo) of zelfs de implementatie van processen met hoge afzettingssnelheden mogelijk.

Verdamping van organische stoffen

Een organische verdamper wordt ook wel Knudsen-cel genoemd. Het is een effusieverdamper voor het verdampen van materiaal met een lage partiële druk die een nauwkeurige temperatuurregeling vereist om functionele dunne films te kunnen afzetten.

Het materiaal wordt in een kroes geplaatst die bijvoorbeeld van kwarts of keramiek kan zijn gemaakt. Elektrische verwarming wordt gebruikt om het materiaal te verwarmen totdat het verdampt. Voor temperatuurregeling bevat de verdamper een geïntegreerd thermokoppel. Dit soort bron is zeer geschikt voor het verdampen van organische materialen.

Bespuiten

Magnetronsputteren is een zeer nuttige en productieve manier om moeilijk te verdampen of complexe materialen op verschillende substraten te deponeren.

Leybold gebruikt hoogwaardige, roestvrijstalen behuizingen, cilindrische of rechthoekige magnetrons in onze sputterdepositiesystemen. Wij adviseren smoordrukregelkleppen in combinatie met onze uiterst nauwkeurige keramische membraanmeters voor de regeling van de sputterdruk en reproduceerbare processen.

DC-sputteren

Gelijkstroomsputteren (DC) wordt vaak gebruikt voor metalen of geleidende materialen, bijv. Al, Ti en ITO.

Voor dergelijke geleidende materialen heeft DC-sputteren een hogere relatieve afzettingssnelheid in vergelijking met RF-sputteren en heeft het over het algemeen de voorkeur.

RF-sputteren

Radiofrequentie (RF) sputteren is met name nuttig voor het sputteren van niet-geleidende of keramische materialen, zoals oxiden of sulfiden. Het kan ook worden gebruikt voor geleidende materialen, maar dit heeft een lagere afzettingssnelheid dan materialen die met DC worden gesputterd.

Vaak wordt RF-sputteren gebruikt voor ondiep dopen tijdens co-sputteren met een DC-gebaseerd proces met een hogere snelheid.

Reactief sputteren

Bij reactief sputteren wordt begonnen met een elementair doelmateriaal en wordt er een gas toegevoegd om een nieuw materiaal op het substraat te creëren.

Het kan moeilijk zijn om oxiden, nitriden en sulfiden met de juiste zuiverheid voor de toepassing van belang te verkrijgen. Het is kosteneffectiever om te beginnen met een metalen doelwit en het in de kamer te laten reageren.

Gepulseerd DC-sputteren

Gepulseerd DC-sputteren (PDC) wordt gebruikt in reactieve sputterprocessen waarbij isolatiefolies worden gevormd. Het metalen doel kan door het reactieve gas worden vergiftigd, wat leidt tot vonken en verlies van plasmastabiliteit.

Gepulseerde DC maakt gebruik van omkering van de wisselspanning met hoogfrequente pulsen om een hoger relatief vermogen af te geven en te handhaven ten opzichte van het doel. Het reinigen van de isolatieopbouw op het doeloppervlak leidt tot hogere afzettingssnelheden en een consistenter proces.

PDC-voedingen hebben doorgaans 'actieve' vlamboogonderdrukking die extra omgekeerde pulsen kan toevoegen als er vlambogen worden gedetecteerd.

Ionenbron

De ionenbron is een apparaat dat energetische ionen creëert die naar een substraat worden gericht. De ionenbronnen zijn verkrijgbaar als rasterloze en rasterbron. Ze worden vaak gebruikt voor ionenstraalondersteunde afzetting (IBAD), voorreiniging, modificatie en activering van het substraatoppervlak.

Ionenondersteunde afzetting

Bij een afzettingsproces komt materiaal aan het oppervlak van het substraat met een flux, ionisatiepotentieel en een specifieke temperatuur. Deze factoren hebben een enorme invloed op de dichtheid, zuiverheid en kristalliniteit van de gedeponeerde film.

Met behulp van een ionenbron kan extra energie worden toegepast op gasfasemateriaal en de dunne film via energetische ionen.

Dit beïnvloedt de eigenschappen van de film, zoals adhesie, samenstelling, interne filmspanning en kristalliniteit.

Procesgasinlaat

Verschillende afzettingsprocessen vereisen een gasinlaat, die argon, stikstof, zuurstof en nog veel meer kan zijn. Wij bieden geschikte massadebietregelaars en doorvoeren voor deze toepassingen.

Filmdiktemeting

In de UNIVEX-units kunnen verschillende dunnelaagdiktemeetinstrumenten worden geïnstalleerd. De keuze hangt af van de vereiste metingen en de vereiste mate van automatisering. Standaard worden oscillerende kristalsystemen gebruikt.

Deze kunnen bestaan uit één of meerdere sensorkoppen met of zonder sluiter. De sensorkop wordt aangedreven door een monitor of een regelaar (meet-/controlesnelheid en dikte).

Verdamping

Onze standaard thermische verdampingspakketten zijn verkrijgbaar in een enkele, dubbele of dubbele onafhankelijke configuratie, geschikt voor enkele of co-deposition.

Een breed scala aan materialen kan worden gedeponeerd met thermische verdampingstechnologie, zoals goud, zilver, aluminium, koper en nog veel meer.

E-straalverdamping

Elektronenstraalverdamping is een andere gevestigde verdampingstechnologie die wordt gebruikt in een hoogvacuümomgeving. Het te verdampen materiaal bevindt zich in een koperen kroes.

Het elektronenstraalpistool kan verschillende configuraties hebben. Er zijn kroezen met één of meerdere zakken met verschillende capaciteiten verkrijgbaar.

Verschillende voedingen maken de verdamping van materialen met hoge smeltpunten (bijv. Mo) of zelfs de implementatie van processen met hoge afzettingssnelheden mogelijk.

Verdamping van organische stoffen

Bespuiten

Magnetronsputteren is een zeer nuttige en productieve manier om moeilijk te verdampen of complexe materialen op verschillende substraten te deponeren.

DC-sputteren

Gelijkstroomsputteren (DC) wordt vaak gebruikt voor metalen of geleidende materialen, bijv. Al, Ti en ITO.

Voor dergelijke geleidende materialen heeft DC-sputteren een hogere relatieve afzettingssnelheid in vergelijking met RF-sputteren en heeft het over het algemeen de voorkeur.

RF-sputteren

Vaak wordt RF-sputteren gebruikt voor ondiep dopen tijdens co-sputteren met een DC-gebaseerd proces met een hogere snelheid.

Reactief sputteren

Bij reactief sputteren wordt begonnen met een elementair doelmateriaal en wordt er een gas toegevoegd om een nieuw materiaal op het substraat te creëren.

Gepulseerd DC-sputteren

PDC-voedingen hebben doorgaans 'actieve' vlamboogonderdrukking die extra omgekeerde pulsen kan toevoegen als er vlambogen worden gedetecteerd.

Ionenbron

Ionenondersteunde afzetting

Met behulp van een ionenbron kan extra energie worden toegepast op gasfasemateriaal en de dunne film via energetische ionen.

Dit beïnvloedt de eigenschappen van de film, zoals adhesie, samenstelling, interne filmspanning en kristalliniteit.

Procesgasinlaat

Verschillende afzettingsprocessen vereisen een gasinlaat, die argon, stikstof, zuurstof en nog veel meer kan zijn. Wij bieden geschikte massadebietregelaars en doorvoeren voor deze toepassingen.

Filmdiktemeting

Deze kunnen bestaan uit één of meerdere sensorkoppen met of zonder sluiter. De sensorkop wordt aangedreven door een monitor of een regelaar (meet-/controlesnelheid en dikte).

Extra UNIVEX-coatingprocessen

Substraatbehandeling

Om de filmeigenschappen tijdens het afzettingsproces te verbeteren of te wijzigen, kunnen verschillende methoden voor substraatbehandeling en -manipulatie worden toegepast.

Substraatrotatie

Rotatie wordt gebruikt om de uniformiteit van de dunne laag over het substraatoppervlak te verbeteren. Wij bieden een breed scala aan mogelijke oplossingen voor enkele of meerdere substraten, waaronder planetaire aandrijvingen.

Typische combinaties met andere substraatmanipulatiefuncties zijn:

Verwarming, koeling
RF/DC-bias
Hoogteverstelbaarheid (bron naar ondergrond)
Kantelen
Blikhoekdepositie (GLAD)
Gradiëntenluiken

Verwarming ondervloer

Substraatverwarming helpt bij de voorbereiding van het substraatoppervlak voorafgaand aan de deponering en ondersteunt het vormingsproces van de gedeponeerde lagen. Verwarmingsoplossingen tot 1000 °C kunnen worden aangeboden.

Substraatkoeling

Hittegevoelige substraten of maskers moeten tijdens het deponeren worden gekoeld. Wij bieden substraathouders die watergekoeld, LN2-gekoeld of met speciale koelvloeistoffen kunnen worden gebruikt.

Substraatbias

Afzetting ondersteund door RF- of DC-biasing verbetert de kleefeigenschappen en stoichiometrie van de dunne film. Hiervoor zijn geschikte substraathouders en voedingen beschikbaar.

Planeetoverbrenging

Onze planetaire aandrijvingen zijn ontworpen voor specifieke substraten en procesvereisten van klanten.

De hoofdsubstraattrap heeft een centrale draaias. Rond deze as zijn meerdere afzonderlijke draaiende planeten geplaatst. De bepaalde positie van een planeetwiel is altijd anders tijdens het draaien op de centrale as. Deze planetaire opstelling verbetert de uniformiteit van de film.

Hoogte-instelling

Hoogteverstelbaarheid (bron naar ondergrond)

De afstand tussen de bron en het substraat is een belangrijke factor voor verschillende toepassingen. Het heeft een wezenlijke invloed op de eigenschappen van de dunne film. Het vergroten van de afstand tussen de bron en het substraat beïnvloedt de invalshoek op het substraat. Een rechte hoek tussen de materiaalstroom en het substraatoppervlak optimaliseert de eigenschappen van een dunne laag.

Afhankelijk van de toepassing zijn er verschillende modulaire componenten beschikbaar.

Kantelen van de ondergrond

Het kantelen van de ondergrond wordt gebruikt voor verschillende toepassingen. Leybold kan substraatplaten leveren die zowel handmatig als automatisch kunnen worden gekanteld.

Afzetting kijkhoek

Door het substraat tijdens het deponeren te kantelen, kunnen interessante structuren/patronen (3D) op het substraat worden gecreëerd. Deze techniek heet Glancing Angle Deposition (GLAD).

Substraatrotatie, kantelen, verwarmen en koelen zijn mogelijk. Deze techniek kan bijvoorbeeld worden gebruikt met een thermische, een elektronenstraalverdamper of een sputterbron.

Gradiëntenluiken

Met onze gradiëntsluiter kunnen meerdere monsters met verschillende diktes en materiaaleigenschappen worden gemaakt.

Koudevanger

Er kan een koudeval in de proceskamer worden geplaatst om gassen op een voldoende koud oppervlak te condenseren. Deze methode maakt de reductie van moleculen in de kamer mogelijk en verkort de tijd tot het bereiken van de procesdruk.

Ladingsvergrendeling

Een sluiskamer is een zeer snelle methode voor het inbrengen van substraten in hoogvacuümsystemen. Elke laadsluiskamer heeft een eigen pompsysteem en is via een schuifklep verbonden met de proceskamer.

In de laadsluiskamer kunnen een of meerdere substraten worden opgeslagen en in de proceskamer worden getransporteerd. De proceskamer hoeft alleen te worden ontlucht om materiaal toe te voegen of te reinigen. Voor het transport van de substraten tussen de afzonderlijke vacuümkamers worden gewoonlijk motorisch aangedreven robotarmen of lineaire transferaandrijvingen gebruikt.

Na voltooiing van het proces brengt de overdrachtsarm het substraat terug op zijn plaats in de laadslotkamer. Het kan worden verwijderd of zelfs onder vacuüm worden opgeslagen terwijl een nieuw substraat al in een coatingproces zit.

Het voordeel van de ladingvergrendelklink is de verkorting van de verwerkingstijden en het vermijden van atmosferische verontreiniging van de procesmodule. Een loadlockkamer kan worden toegevoegd aan elk UNIVEX-systeem, ongeacht het type of de grootte.