Componenti dei sistemi

Instrument & System Options

The HEX series of thin film PVD systems has a wide range of deposition sources and instruments available including; single and four pocket e-beam evaporators, RF and DC magnetron sputtering sources (HiPims available), thermal evaporation sources, organic low temperature sources, in-situ measurement equipment and quartz crystal monitors.

The HEX platform also allows for various sample stage configurations including heating, rotating, cooling, temperature gradient and static options in both 100mm and 150mm sizes and also has a high vacuum load lock in the range.

Due to the systems flexibility and broad range of standard instrumentation, the HEX can provide the solution to a variety of coating and research applications, whilst maintaining a compact footprint and user friendly operation. The unique modular design also means that custom panels such as PLD and Spectroscopy interfaces can be created quickly and simply.

Please see the links below for more details regarding our DC & RF Sputtering, EBeam, Organic and Thermal sources and also thin film accessories such as in-situ measurement and integrated load locks, contact us for further information.

Tecnica di deposizione

L'evaporazione tramite fascio elettronico permette un riscaldamento diretto dei materiali del target ed è quindi utile per l'evaporazione anche dei materiali più difficili, come il tungsteno. Altre tecniche di evaporazione termica utilizzano un riscaldamento radiativo, che limita la temperatura di evaporazione del target a essere ben al di sotto di quella dell'elemento riscaldante. Nell'evaporazione a fascio elettronico, un potente fascio di elettroni viene mandato sul target, permettendo di riscaldarlo fino alla temperatura di evaporazione.

TAU – Sorgente di evaporazione a fascio elettronico

La serie TAU di evaporatori E-beam è costituita da mini-sorgenti, che lavorano con il materiale target ad alta tensione e il filamento di emissione a bassa tensione, eliminando la necessità di utilizzare grandi magneti per deviare il fascio, come nelle sorgenti più grandi.

Tecnica di deposizione

La deposizione mediante sputtering è una tecnica usata comunemente nella deposizione dei film sottili. Un plasma viene acceso sopra un target polarizzato negativamente con l'effetto di estrarre e accelerare ioni dal plama verso il target. All'impatto, gli ioni di argon estraggono atomi/molecole dalla superficie, un processo noto come sputtering. Il materiale estratto forma un vapore, che può essere ricondensato su un substrato per formare un film sottile.

Fission – Sorgente di sputtering

La serie di sorgenti magnetron per sputtering permette una deposizione rapida e libera di contaminanti di film metallici o dielettrici nel sistema modulare di deposizione HEX. Il raffreddamento ad acqua e le connessione dei gas sono realizzati con giunti ad attacco rapido, rimuovendo la necessità di trovare gli utensili per rimuovere la sorgente ed eliminando il pericolo e il disturbo di dover drenare l'acqua di raffreddamento tutte le volte che la sorgente viene rimossa dalla camera. Anche il montaggio della sorgente è molto semplice e non necessita di alcun utensile.

Tecnica di deposizione

Le sorgenti di evaporazione di tipo termico sono usate di solito per semplici processi di deposizione di film sottili. Il materiale da evaporare viene posizionato su una "barca" conduttrice oppure su un crogiolo montato su una bobina resistiva. La barca o la bobina vengono scaldate da una corrente elettrica. Man mano che la temperatura sale, il materiale inizia a evaporare. La temperatura, e quindi il tasso di evaporazione del materiale, viene controllata tramite la corrente applicata.

Un vantaggio importante dell'evaporazione termica è che non sono necessari gas di processo ed è quindi possibile lavorare in condizioni di ultravuoto, incorporando quindi pochissime impurità nei film depositati.

TES – Sorgente di evaporazione termica

La sorgente TES di Korvus può essere rimossa facilmente per cambiare il materiale. La "barca" e il filamento possono anche essere sostituiti rapidamente. 

Tecnica di deposizione

L'evaporazione di materiali a bassa temperatura (50-600°C) richiede sorgenti speciali che sono progettate specificatamente per lavorare in questo range. Le sorgenti di evaporazione tradizionali sono costruite per operare più efficientemente a temperature maggiori di 1000°C, che richiedono di mantenere al minimo le perdite termiche conduttive. Questo ha la conseguenza che il meccanismo che permette un controllo PID accurato dipende quasi completamente dalle perdite radiative. A bassa temperatura, le perdite radiative vengono ridotte drasticamente e i loop di controllo tradizionali delle celle soffrono di overshooting e di cambiamenti di temperatura lenti.

Orca – Evaporatore organico

La sorgente di evaporazione a bassa temperatura ORCA utilizza un raffreddamento attivo del crogiolo per assicurare che il processo di riscaldamento venga bilanciato da un forte processo di raffreddamento, che permette una stabilità e un controllo eccellenti. 

 

Porta-campioni

Scegliere il porta campioni corretto per un processo è importante quanto scegliere il corretto metodo di deposizione. Le caratteristiche di un porta-campioni possono influire sull'uniformità, la morfologia e la composizione del film risultante.

Statico

Il sistema HEX base viene fornito con un porta-campioni statico che puo contenere campioni fino a 4" in diametro, con il più grande modello HEX-L si puo lavorare con campioni fino a 6". Inclusi nei porta-campioni ci sono anche degli stage per montare più campioni di dimensioni minori. Tutti gli stage possono essere equipaggiati con uno shutter manuale o automatico e nel sistema ci sono vari punti di installazione che permettono di montare lo stage quando si cambia il campione, senza bisogno di liberare spazio su un tavolo.

Accessori

La serie HEX è veramente modulare e quindi è possibile integrare una vasta serie di accessori, sia quando viene configurato il sistema iniziale sia in un secondo momento, se e quando cambiano le necessità della ricerca.

Alcune delle opzione sono elencate qui sotto, ma contattateci se avete richieste specifiche.

 

QCM –  controllo dello spessore e del tasso di deposizione

Il monitoraggio con cristallo di quarzo misura una variazione di massa per unità di area misurando il cambiamento della frequenza di un risonatore al quarzo. La risonanza viene modificata dall'aggiunta o dalla rimozione di una piccola massa dovuta a crescita/decadimento di un ossido o alla deposizione sulla superficie del risonatore.

Il HEX QCM permette il monitoraggio del tasso e dello spessore di deposizione per tutte le sorgenti disponibili ed è disponibile in versione manuale o completamente automatizzata.

 

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Campione, finestre e shutter

Tutti i componenti per deposizione e i porta-campioni per la serie HEX vengono offerti con shutter per controllare la deposizione dei materiali. Possono essere operati manualmente o in modo completamente automatico, permettendo di controllare l'intero sistema da un computer con il nostro software Niobium.

Pannelli laterali del sistema

La serie HEX ha una vasta serie di opzioni per i pannelli laterali, per personalizzare la camera di deposizione:

  • Finestre, per assistere nel controllo dei processi di deposizione
  • Blank, pareti
  • Linee di gas, per introdurre gas nella camera per la deposizione di film reattive o per l'annealing dopo la deposizione
  • PLD, finestre per laser con attacchi per ottiche 
  • Strumenti, per il collegamento di vari strumenti
  • Pannelli superiore e inferiore, per personalizzare il porta-campioni e il sistema di pompaggio

Spettroscopia

La serie HEX può anche essere equipaggiata con uno spettrometro, permettendo di controllare lo spettro di assorbimento dei plasmi o per misure in situ di spettroscopia di assorbimento/foto luminescenza.

Misure in situ

Tutti i sistemi possono essere equipaggiati con vari strumenti per misure in situ come:

  • Sistema ottico duale per misure di spessore
  • Monitoraggio ottico a larga banda per l'analisi degli spettri di trasmissione e riflessione degli stati depositati.
  • Ellissometria spettroscopica per l'analisi dello spessore e della composizione

Load lock in alto vuoto

La serie HEX offre anche la possibilità di installare una camera di load-lock, che puo essere evacuata in 10 minuti e permette di introdurre campioni senza interrompere il vuoto nella camera principale del sistema.

load lock

Integrazione in una glovebox

Grazie alla sua natura modulare, il sistema HEX puo essere anche integrato in una glovebox, permettendo di lavorare in ambiente inerte ed eliminando il rischio di ossidare sia il materiale del target sia il campione.