Zaawansowane systemy MS

• Wielokomorowa i multidyscyplinarna depozycyjna platforma badawcza z  wieloma przydatnymi konfiguracjami i opcjami
• Idealnie nadaje się do osadzania cienkich warstw metali i dielektryków
• Dostępne są różne rozmiary komór procesowych: Ø 450, Ø 570 and Ø 715 mm (inne rozmiary na zamówienie), w zależności od rodzaju i ilości źródeł
• Ciśnienie bazowe w zakresie od 10^-7 mbar do UHV
• Manipulator 2-osiowy ze stabilnym elementem grzejnym o długiej żywotności wykonanym z SiC i stacją odbiorczą do osiągania wysokich temperatur do 1200°C 
• Manipulatory z  dwustopniową stacją odbiorczą do nośników substratów, spełniające wymagania konfokalnej i planarnej konfiguracji magnetronów
• Szeroka gama kształtów i rozmiarów nośników substratu (od 10×10 mm do 6 cali, inne na zamówienie)
• Możliwość napylania magnetronowego w konfiguracji w górę lub w dół
• Praca w trybie DC, RF i pulsacyjny-DC
• Automatyczne dozowanie gazu argonowego poprzez precyzyjny przepływomierz masowy
• Możliwość korzystania z narzędzi do charakteryzacji in situ, m.in. plazmowy monitor emisji (PEM), elipsometr, reflektometr, waga kwarcowa czy pirometr do pomiaru temperatury
• Możliwość użycia wielu źródeł zasilanych jednym zasilaczem wraz z system przełączania zasilania, lub wielu zasilaczy do procesu typu co-deposition
• Dostęp poprzez frontowe drzwi dla szybkiego i łatwego umieszczania/wyjmowania substratów
• Dolny kołnierz ze źródłami może być w pełni dostępny lub wymieniony za pomocą dedykowanego wózka podnoszącego
• Szafy sterownicze 19″ z elektroniką
• Panel sterujący HMI do łatwego sterowania i monitorowania procesu
• Oprogramowanie Synthesium do pełnej kontroli nad procesem osadzania i sterowania poszczególnymi urządzeniami

Systemy zostały zaprojektowane z myślą o maksymalnej kompatybilności z innymi technikami analitycznymi lub depozycyjnymi, pomocniczym osprzętem i wszelkimi akcesoriami. Integracja z innymi komorami próżniowymi, modułami i jednostkami jest możliwa przy użyciu systemów transferowania tj. radialnej komory dystrybucyjnej lub transferu tunelowego. 

Modułowe, przyjazne dla użytkownika podejście do sterowania aparaturą oznacza, że cała aparatura można rekonfigurować, po prostu zmieniając uniwersalny kołnierz montażowy, co jest zarówno szybkie, jak i proste.  

Dostęp do komory procesowej może odbywać się przez drzwi frontowe, automatycznie podnoszony górny kołnierz lub przez dolny kołnierz, wymienny za pomocą specjalnie zaprojektowanego wózka. Dlatego zmiana targetów magnetronowych, manipulatora podłoża lub dostęp/wymiana całego dolnego kołnierza może być wykonana łatwo i szybko. Mechanizm podnoszący górnego kołnierza jest napędzany silnikiem w pełni chroniony czujnikami. 

Istnieje możliwość zastosowania manipulatora ze stacyjkami na dwa lub więcej nośników próbek, zaprojektowanych do wykorzystania w jednej komorze geometrii magnetronowych konfokalnych i/lub planarnych w trakcie procesu. Geometria konfokalna magnetronu jest korzystna ze względu na dobrą jednorodność warstw, możliwość współnapylania oraz możliwość obracania osi R1 manipulatora z podłożem. Korzyści z płaskiej geometrii to wysoka szybkość parowania, niewielka odległość robocza, niskie straty materiału i brak efektu cienia w procesach podnoszenia.  

Ostateczny wygląd i funkcjonalność zależy od konfiguracji aparatury. 

Aparatury są uszczelnione i połączone z odpowiednimi systemami pompującymi, aby uzyskać ciśnienie bazowe w zakresie 10^-7 mbar (z drzwiami uszczelnionymi), 5×10^-8 mbar (z drzwiami uszczelnionymi i pompowaniem różnicowym) lub ciśnieniami w zakresie UHV ( bez drzwi uszczelniających, lecz z szybkim wjazdem podłoży z komory załadowczej).  

Komora procesowa wyposażona jest w kołnierze przyłączeniowe w standardzie HV do podłączenia obecnych i przyszłych urządzeń, w tym: 

• źródła magnetronowe, 
• manipulator podłoża, 
• źródło jonów do trawienia lub aktywowania powierzchni podłoża, 
• systemu pompowania,
• port wejściowy dla transferu liniowego, 
• system dozowania gazu: gaz procesowy do 4 linii oraz kontrola przepływu masowego do 4 gazów, 
• analizator gazów resztkowych,
• wagi kwarcowe, 
• pirometru,
• elipsometr z detektorem, 
• okna obserwacyjne z przesłonami, 
• podgrzewane okna do diagnostyki, 
• próżniomierze. 

System pompowania to połączenie różnych typów pomp, np. pompy próżni wstępnej, pompy jonowe, pompy kriogeniczne, pompy turbomolekularne lub tytanowe pompy sublimacyjne, indywidualnie dobierane w celu uzyskania najlepszej wydajności pompowania zgodnie z określonymi wymaganiami aplikacji.  

Oprogramowanie sterujące procesem Synthesium umożliwia integrację i doskonałą współpracę źródeł różnych typów i producentów, a także umożliwia łatwe pisanie receptur, automatyczną kontrolę wzrostu cienkich warstw i obszerną rejestrację danych. Umożliwia integrację nowych dodatkowych komponentów opartych na platformie Open Source Tango.

System wyposażony jest w zaawansowane, łatwe w obsłudze zasilacze i urządzenia elektroniczne sterujące i wspomagające źródła oraz całą aparaturę badawczą.

Dostępna jest gama urządzeń pomocniczych usprawniających proces napylania magnetronowego: 

• pirometry – pirometry cyfrowe służą do bezkontaktowego, punktowego pomiaru temperatury w szerokim zakresie,
• elipsometr – analizuje światło odbite w celu określenia grubości i współczynnika załamania dielektryków, półprzewodników i cienkich warstw metali. Wykorzystuje światło odbite od filmu pod niskim kątem padania,
• reflektometr – nieinwazyjne narzędzie do szybkich pomiarów w czasie rzeczywistym szybkości osadzania, grubości warstw, jednorodności warstw, stałych optycznych za pomocą systemu spektralnego współczynnika odbicia,
  
• monitor emisji plazmy (PEM) – technika optycznej spektroskopii emisyjnej do monitorowania plazmy w czasie rzeczywistym bez wpływu na nią,
• płaszcz chłodzenia wodnego – opcjonalnie komora może być wyposażona w osłonę H2O, gdy zachodzi konieczność obniżenia temperatury komponentów/procesu,
• osłona przed zanieczyszczeniem ścian komory procesowej oraz ochrona targetu przed zanieczyszczeniem krzyżowym z innych źródeł magnetronowych,
• zmotoryzowana przesłona (podążająca za podłożem) nad podłożem napylanym z możliwością tworzenia gradientu grubości wrostu warstw,
• dodatkowy system dozowania gazów np. reaktywnego procesu rozpylania magnetronowego,
• podgrzewane okna do diagnostyki,
• komora rękawicowa.