Horno CVD y PECVD

Sistema RF PECVD Deposición química en fase vapor mejorada con plasma por radiofrecuencia

Name: Sistema RF PECVD Deposición química en fase vapor mejorada con plasma por radiofrecuencia
Brand: Kintek Solution
SKU: KT-RFPE
Rating: 4.84 (19 reviews)

Número de artículo : KT-RFPE

El precio varía según Especificaciones y personalizaciones

Frecuencia: Frecuencia RF 13.56MHZ
Temperatura de calentamiento: máx. 200°C
Dimensiones de la cámara de vacío: Ф420mm × 400 mm

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Descripción
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Introducción

La deposición química en fase vapor mejorada por plasma de radiofrecuencia (RF PECVD) es una técnica de deposición de películas finas que utiliza plasma para mejorar el proceso de deposición química en fase vapor. Este proceso se utiliza para depositar una amplia variedad de materiales, incluidos metales, dieléctricos y semiconductores. RF PECVD es una técnica versátil que puede utilizarse para depositar películas con una amplia gama de propiedades, incluyendo espesor, composición y morfología.

Aplicaciones

La RF-PECVD, una técnica revolucionaria en el campo de la deposición de películas finas, tiene amplias aplicaciones en diversas industrias, entre las que se incluyen:

Fabricación de componentes y dispositivos ópticos
Fabricación de dispositivos semiconductores
Producción de recubrimientos protectores
Desarrollo de microelectrónica y MEMS
Síntesis de nuevos materiales

Componentes y funciones

La deposición química en fase vapor potenciada por plasma y radiofrecuencia (RF PECVD) es una técnica utilizada para depositar películas finas sobre sustratos utilizando un generador de radiofrecuencia para crear un plasma que ioniza los gases precursores. Los gases ionizados reaccionan entre sí y se depositan sobre el sustrato, formando una película fina. El PECVD por RF se utiliza habitualmente para depositar películas de carbono tipo diamante (DLC) sobre sustratos de germanio y silicio para aplicaciones en la gama de longitudes de onda infrarrojas de 3-12um.

Compuesto por una cámara de vacío, un sistema de bombeo de vacío, cátodos y ánodos, una fuente de RF, un sistema inflable de mezcla de gases, un sistema de armario de control informático, etc., este aparato permite el recubrimiento sin fisuras con un solo botón, el almacenamiento y recuperación de procesos, funciones de alarma, conmutación de señales y válvulas, así como un registro exhaustivo de las operaciones del proceso.

Detalles y ejemplos

Requisitos de elevación: grúa autoproporcionada de 3 toneladas, puerta de elevación no inferior a 2000X2200mm. — sistema rf pecvd

sistema rf pecvd — Crecimiento de película fina RF PECVD

Crecimiento de película fina RF PECVD — Recubrimiento RF PECVD

Prueba de recubrimiento RF PECVD 1 — Recubrimiento RF PECVD

Características

Características del sistema RF-PECVD de deposición química en fase vapor mejorada por plasma de radiofrecuencia:

Recubrimiento con un solo botón: Simplifica el proceso de recubrimiento, facilitando el manejo a los usuarios.
Almacenamiento y recuperación de procesos: Permite a los usuarios guardar y recuperar los parámetros del proceso, asegurando resultados consistentes.
Funciones de alarma: Alerta a los usuarios de cualquier problema o error durante el proceso de recubrimiento, minimizando el tiempo de inactividad.
Conmutación de señales y válvulas: proporciona un control preciso del proceso de recubrimiento, lo que permite a los usuarios obtener los resultados deseados.
Registro exhaustivo de las operaciones del proceso: Registra todos los parámetros del proceso, facilitando el seguimiento y el análisis del proceso de recubrimiento.
Cámara de vacío, sistema de bombeo de vacío, cátodos y ánodos, fuente de RF, sistema inflable de mezcla de gases, sistema de armario de control informático: Garantiza un entorno estable y controlado para el proceso de revestimiento.

Ventajas

Deposición de película de alta calidad a baja temperatura, adecuada para sustratos sensibles a la temperatura.
Control preciso del espesor y la composición de la película.
Deposición uniforme y conforme de la película en geometrías complejas.
Baja contaminación por partículas y películas de alta pureza.
Proceso escalable y rentable para la producción de grandes volúmenes.
Proceso respetuoso con el medio ambiente con mínima generación de residuos peligrosos.

Especificaciones técnicas

Parte principal del equipo

Forma del equipo	Tipo caja: la cubierta superior horizontal abre la puerta, y la cámara de deposición y la cámara de escape están soldadas integralmente; Toda la máquina: el motor principal y el armario de control eléctrico tienen un diseño integrado (la cámara de vacío está a la izquierda, y el armario de control eléctrico a la derecha).
Cámara de vacío	Dimensiones: Ф420mm (diámetro) × 400 mm (altura); hecha de acero inoxidable SUS304 de alta calidad 0Cr18Ni9, la superficie interior está pulida, se requiere mano de obra fina sin juntas de soldadura ásperas, y hay tuberías de agua de refrigeración en la pared de la cámara; Puerto de extracción de aire: Malla de acero inoxidable 304 de doble capa con intervalos delanteros y traseros de 20 mm, deflector antiincrustante en el vástago alto de la válvula, y placa de ecualización de aire en la boca del tubo de escape para evitar la contaminación; Método de sellado y blindaje: la puerta de la cámara superior y la cámara inferior están selladas por un anillo de sellado para sellar el vacío, y el tubo de red de acero inoxidable se utiliza en el exterior para aislar la fuente de radiofrecuencia, blindando el daño causado por las señales de radiofrecuencia a las personas; Ventana de observación: Dos ventanas de observación de 120 mm están instaladas en la parte frontal y lateral, y el vidrio antiincrustante es resistente a altas temperaturas y radiación, lo que es conveniente para observar el sustrato; Modo de flujo de aire: el lado izquierdo de la cámara es bombeado por la bomba molecular, y el lado derecho es el aire inflado para formar un modo de trabajo convectivo de carga y bombeo para asegurar que el gas fluye uniformemente a la superficie objetivo y entra en el área de plasma para ionizar completamente y depositar la película de carbono; Material de la cámara: el cuerpo de la cámara de vacío y el puerto de escape están hechos de material de acero inoxidable SUS304 0Cr18Ni9 de alta calidad, la cubierta superior está hecha de aluminio de alta pureza para reducir el peso de la parte superior.
Esqueleto anfitrión	Fabricado en acero perfilado (material: Q235-A), el cuerpo de la cámara y el armario de control eléctrico tienen un diseño integrado.
Sistema de refrigeración por agua	Tuberías: Las tuberías principales de entrada y salida de distribución de agua están hechas de tubos de acero inoxidable; Válvula de bola: Todos los componentes de refrigeración se suministran con agua por separado a través de válvulas de bola 304, y las tuberías de entrada y salida de agua tienen distinciones de color y señales correspondientes, y las válvulas de bola 304 para las tuberías de salida de agua se pueden abrir y cerrar por separado; El objetivo, la fuente de alimentación de RF, la pared de la cámara, etc. están equipados con protección de flujo de agua, y hay una alarma de corte de agua para evitar que la tubería de agua se bloquee. Todas las alarmas de flujo de agua se muestran en el ordenador industrial; Visualización del flujo de agua: El objetivo inferior tiene monitorización de flujo de agua y temperatura, y la temperatura y el flujo de agua se muestran en el ordenador industrial ; Temperatura del agua fría y caliente: cuando la película se deposita en la pared de la cámara, se pasa agua fría 10-25 grados para enfriar el agua, y se avanza cuando se abre la puerta de la cámara. Pasar agua caliente 30-55 grados agua caliente.
Armario de control	Estructura: se adoptan armarios verticales, el armario de instalación de instrumentos es un armario de control estándar internacional de 19 pulgadas, y el otro armario de instalación de componentes eléctricos es una estructura de panel grande con puerta trasera; Panel: Los principales componentes eléctricos del armario de control se seleccionan todos de fabricantes que han pasado la certificación CE o la certificación ISO9001. Instale un conjunto de tomas de corriente en el panel; Método de conexión: el armario de control y el anfitrión están en una estructura conjunta, el lado izquierdo es el cuerpo de la sala, el lado derecho es el armario de control, y la parte inferior está equipada con una ranura dedicada para cables, alta y baja tensión, y la señal de RF está separada y enrutada para reducir las interferencias; Eléctrico de baja tensión: Interruptor neumático francés Schneider y contactor para garantizar una alimentación fiable de los equipos; Tomas de corriente: En el armario de control se han instalado tomas de repuesto y tomas de instrumentación.

Sistema de vacío

Vacío final	Atmósfera a 2×10-4 Pa≤24 horas, (a temperatura ambiente, y la cámara de vacío está limpia).
Tiempo de restablecimiento del vacío	Atmósfera a 3×10 -3 Pa≤15 min (a temperatura ambiente, y la cámara de vacío está limpia, con deflectores, paragüeros, y sin sustrato).
Velocidad de aumento de la presión	≤1,0×10 -1 Pa/h
Configuración del sistema de vacío	Composición del conjunto de bombas: bomba de respaldo BSV30 (Ningbo Boss) + bomba de raíces BSJ70 (Ningbo Boss) + bomba molecular FF-160 (Pekín); Método de bombeo: bombeo con dispositivo de bombeo suave (para reducir la contaminación del sustrato durante el bombeo); Conexión de tuberías: la tubería del sistema de vacío es de acero inoxidable 304, y la conexión suave de la tubería es de; Fuelle metálico; cada válvula de vacío es una válvula neumática; Puerto de succión de aire: Para evitar que el material de la membrana contamine la bomba molecular durante el proceso de evaporación y mejorar la eficiencia de bombeo, se utiliza una placa de aislamiento móvil que es fácil de desmontar y limpiar entre el puerto de succión de aire del cuerpo de la cámara y la sala de trabajo.
Medición del sistema de vacío	Indicador de vacío: tres bajos y un alto (3 grupos de regulación ZJ52 + 1 grupo de regulación ZJ27 ); Medidor de alto vacío: El medidor de ionización ZJ27 está instalado en la parte superior de la cámara de bombeo de la caja de vacío cerca de la cámara de trabajo, y el rango de medición es de 1,0×10 -1 Pa a 5,0×10 -5 Pa; Medidores de bajo vacío: un juego de medidores ZJ52 se instala en la parte superior de la cámara de bombeo de la caja de vacío, y el otro juego se instala en el tubo de bombeo en bruto. El rango de medición es de 1,0×10 +5 Pa a 5,0×10 -1 Pa; Regulación de trabajo: El medidor capacitivo de película CDG025D-1 se instala en el cuerpo de la cámara, y el rango de medición es de 1,33×10 -1 Pa a 1,33×10 +2 Pa, detección de vacío durante la deposición y el recubrimiento, se utiliza junto con el uso de la válvula de mariposa de vacío constante.
Funcionamiento del sistema de vacío	Hay dos modos de selección de vacío manual y automático; Japón Omron PLC controla todas las bombas, la acción de la válvula de vacío, y la relación de enclavamiento entre el trabajo de la válvula de parada de inflación para asegurar que el equipo puede ser protegido automáticamente en caso de mal funcionamiento; Válvula alta, válvula baja, pre-válvula, válvula de derivación de la válvula alta, la señal en posición se envía a la señal de control del PLC para garantizar una función de enclavamiento más completa; El programa PLC puede llevar a cabo la función de alarma de cada punto de fallo de toda la máquina, como la presión del aire, el flujo de agua, la señal de la puerta, la señal de protección de sobrecorriente, etc. y la alarma, de modo que el problema se puede encontrar de forma rápida y cómoda; La pantalla táctil de 15 pulgadas es el ordenador superior, y el PLC es el ordenador inferior de monitorización y control de la válvula. Monitoreo en línea de cada componente y varias señales se envían de vuelta al software de configuración de control industrial en el tiempo para el análisis y el juicio, y se registran ;
Cuando el vacío es anormal o se corta la energía, la bomba molecular de la válvula de vacío debe volver al estado cerrado. La válvula de vacío está equipada con una función de protección de enclavamiento, y la entrada de aire de cada cilindro está equipado con un dispositivo de ajuste de la válvula de corte, y hay una posición establecer el sensor para mostrar el estado cerrado del cilindro;	Prueba de vacío

De acuerdo con las condiciones técnicas generales de la máquina de recubrimiento al vacío GB11164.

Sistema de calentamiento
Método de calentamiento: método de calentamiento con lámpara de tungsteno de yodo;
Regulador de potencia: regulador de potencia digital;
Temperatura de calentamiento: temperatura máxima 200°C, potencia 2000W/220V, pantalla controlable y ajustable, control ±2°C;

Método de conexión: rápida inserción y rápida extracción, cubierta metálica de blindaje para antiincrustante, y fuente de alimentación aislada para garantizar la seguridad del personal.

Fuente de alimentación por radiofrecuencia
Frecuencia: Frecuencia RF 13,56MHZ;
Potencia: 0-2000W regulable en continuo;
Función: ajuste totalmente automático de la función de adaptación de impedancia, ajuste totalmente automático para mantener la función de reflexión muy baja de trabajo, reflexión interna dentro del 0,5% , con función de ajuste de conversión manual y automática;

Visualización: con tensión de polarización, posición del condensador CT, posición del condensador RT, potencia ajustada, visualización de la función de reflexión, con función de comunicación, comunicación con pantalla táctil, ajuste y visualización de parámetros en el software de configuración, visualización de la línea de sintonización, etc.

Cátodo ánodo objetivo
Ánodo de destino: φ300mm sustrato de cobre se utiliza como cátodo de destino, la temperatura es baja cuando se trabaja, y no se necesita agua de refrigeración;

Cátodo: φ200mm de cobre refrigerado por agua, la temperatura es alta cuando se trabaja, y el interior es de agua refrigerada, para asegurar una temperatura constante durante el trabajo, la distancia máxima entre el ánodo y el cátodo es de 100-250mm.

Control de inflado
Caudalímetro: Se utiliza caudalímetro británico de cuatro vías, el caudal es de 0-200SCCM, con indicación de presión, parámetros de ajuste de comunicación, y se puede ajustar el tipo de gas;
Válvula de cierre: Qixing Huachuang DJ2C-VUG6 válvula de cierre, trabaja con el medidor de flujo, mezcla el gas, lo llena en la cámara a través del dispositivo de inflado anular, y fluye uniformemente a través de la superficie objetivo;
Botella de almacenamiento de gas de etapa previa: principalmente una botella de conversión de lavado, que vaporiza el líquido C4H10, y luego entra en la tubería de etapa previa del caudalímetro. La botella de almacenamiento de gas tiene un instrumento DSP de visualización digital de la presión, que realiza avisos de alarma de sobrepresión y baja presión;
Botella tampón de gas mezclado: La botella tampón se mezcla con cuatro gases en la última etapa. Después de la mezcla, sale de la botella tampón hasta el fondo de la cámara y hasta la parte superior, y una de ellas se puede cerrar de forma independiente;

Dispositivo de inflado: la tubería de gas uniforme en la salida del circuito de gas del cuerpo de la cámara, que se carga de manera uniforme a la superficie objetivo para hacer el recubrimiento uniforme es mejor.

Sistema de control
Pantalla táctil: toma la pantalla táctil TPC1570GI como ordenador central + teclado y ratón;
Software de control: configuración de parámetros de proceso tabular, visualización de parámetros de alarma, visualización de parámetros de vacío y visualización de curvas, configuración y visualización de parámetros de fuente de alimentación RF y fuente de alimentación de corriente continua DC, todos los registros de estado de trabajo de válvulas e interruptores, registros de proceso, registros de alarma, parámetros de registro de vacío , se pueden almacenar durante aproximadamente medio año, y la operación de proceso de todo el equipo se guarda en 1 segundo para guardar los parámetros;
PLC: El PLC de Omron se utiliza como el ordenador inferior para recopilar datos de varios componentes e interruptores en posición, válvulas de control y varios componentes, y luego realizar la interacción de datos, visualización y control con el software de configuración. Esto es más seguro y fiable;
Estado de control: recubrimiento con un botón, aspiración automática, vacío constante automático, calentamiento automático, deposición automática de proceso multicapa, finalización automática de recogida y otros trabajos;

5. Ventajas de la pantalla táctil: software de control de pantalla táctil no se puede cambiar, el funcionamiento estable es más conveniente y flexible, pero la cantidad de datos almacenados es limitada, los parámetros se pueden exportar directamente, y cuando hay un problema con el proceso; 6. Alarma: adoptar el modo de alarma de sonido y luz, y registrar la alarma en la biblioteca de parámetros de alarma de configuración. Se puede consultar en cualquier momento en el futuro, y los datos guardados pueden ser consultados y llamados en cualquier momento.

Vacío constante
Válvula de mariposa de vacío constante: La válvula de mariposa DN80 coopera con el medidor de película capacitiva Inficon CDG025 para trabajar con vacío constante, la desventaja es que el puerto de la válvula es fácil de ser contaminado y difícil de limpiar;

Modo de posición de la válvula: Ajuste el modo de control de posición.

Agua, electricidad, gas
Las tuberías principales de entrada y salida son de acero inoxidable y están equipadas con tomas de agua de emergencia;
Todos los tubos refrigerados por agua fuera de la cámara de vacío adoptan juntas fijas de cambio rápido de acero inoxidable y plástico de alta presión (tubos de agua de alta calidad, que pueden utilizarse durante mucho tiempo sin fugas ni roturas), y los tubos de agua de alta presión de plástico de entrada y salida de agua deben mostrarse en dos colores diferentes y estar marcados correspondientemente; marca Airtek;
Todos los tubos refrigerados por agua dentro de la cámara de vacío están hechos de material SUS304 de alta calidad;
Los circuitos de agua y gas están respectivamente instalados con instrumentos de presión de agua y presión de aire de visualización segura y fiable y de alta precisión .
Equipada con un enfriador 8P para el flujo de agua de la máquina de película de carbono.

Equipado con un conjunto de 6KW máquina de agua caliente, cuando se abre la puerta, el agua caliente fluirá a través de la habitación.

Requisitos de protección de seguridad
La máquina está equipada con un dispositivo de alarma;
Cuando la presión del agua o del aire no alcanza el caudal especificado, todas las bombas y válvulas de vacío están protegidas y no pueden ponerse en marcha, y se emite un sonido de alarma y una señal luminosa roja;
Cuando la máquina está en proceso de trabajo normal, cuando la presión del agua o la presión del aire es repentinamente insuficiente, todas las válvulas se cerrarán automáticamente, y aparecerá un sonido de alarma y una luz roja de señalización;
Cuando el sistema operativo es anormal (alto voltaje, fuente de iones, sistema de control), habrá un sonido de alarma y una señal luminosa roja;

La alta tensión se enciende, y hay un dispositivo de alarma de protección.

Requisitos del entorno de trabajo
Temperatura ambiente: 10～35℃;
Humedad relativa: no superior al 80%;

El entorno alrededor del equipo está limpio y el aire está limpio. No debe haber polvo ni gases que puedan causar la corrosión de los aparatos eléctricos y otras superficies metálicas o provocar la conducción eléctrica entre metales.

Requisitos de potencia del equipo
Fuente de agua: agua blanda industrial, presión del agua 0,2~0,3Mpa, volumen de agua~60L/min , temperatura de entrada del agua≤25°C; conexión de la tubería de agua 1,5 pulgadas;
Fuente de aire: presión de aire 0,6MPa;
Fuente de alimentación: sistema trifásico de cinco hilos 380V, 50Hz, rango de fluctuación de voltaje: voltaje de línea 342 ~ 399V, voltaje de fase 198 ~ 231V; rango de fluctuación de frecuencia: 49 ~ 51Hz; consumo de energía del equipo: ~ 16KW; resistencia de puesta a tierra ≤ 1Ω;

Advertencias

¡La seguridad del operador es el tema más importante! Por favor, opere el equipo con precauciones. Trabajar con gases inflamables, explosivos o tóxicos es muy peligroso, los operadores deben tomar todas las precauciones necesarias antes de poner en marcha el equipo. Trabajar con presión positiva dentro de los reactores o cámaras es peligroso, el operador debe respetar estrictamente los procedimientos de seguridad. También se debe tener precaución adicional cuando se opera con materiales que reaccionan con el aire, especialmente bajo vacío. Una fuga puede introducir aire en el aparato y provocar una reacción violenta.

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FAQ

¿Qué es la deposición física de vapor (PVD)?

La deposición física de vapor (PVD) es una técnica para depositar películas delgadas al vaporizar un material sólido en el vacío y luego depositarlo sobre un sustrato. Los recubrimientos PVD son muy duraderos, resistentes a los arañazos y a la corrosión, lo que los hace ideales para una variedad de aplicaciones, desde células solares hasta semiconductores. PVD también crea películas delgadas que pueden soportar altas temperaturas. Sin embargo, PVD puede ser costoso y el costo varía según el método utilizado. Por ejemplo, la evaporación es un método de PVD de bajo costo, mientras que la pulverización catódica de haz de iones es bastante costosa. La pulverización catódica con magnetrón, por otro lado, es más costosa pero más escalable.

¿Qué es el horno CVD?

La deposición química de vapor (CVD) es una tecnología que utiliza diversas fuentes de energía, como calentamiento, excitación de plasma o radiación de luz para hacer reaccionar químicamente sustancias químicas gaseosas o de vapor en la fase gaseosa o la interfaz gas-sólido para formar depósitos sólidos en el reactor por medio de reacción química. En pocas palabras, dos o más materias primas gaseosas se introducen en una cámara de reacción y luego reaccionan entre sí para formar un nuevo material y depositarlo en la superficie del sustrato.

El horno CVD es un sistema de horno combinado con unidad de horno tubular de alta temperatura, unidad de control de gases y unidad de vacío, es ampliamente utilizado para experimentar y producir preparación de materiales compuestos, proceso de microelectrónica, optoelectrónica de semiconductores, utilización de energía solar, comunicación de fibra óptica, superconductor tecnología, campo de recubrimiento protector.

¿Qué es un equipo CVD?

El equipo CVD (deposición química de vapor) se utiliza en la fabricación de sólidos de alto rendimiento y alta calidad y en la industria de semiconductores para el desarrollo de películas delgadas. El proceso implica exponer una oblea o sustrato a uno o más precursores volátiles que reaccionan para crear el depósito deseado en la superficie. La CVD puede llevarse a cabo a presiones atmosféricas o subatmosféricas y puede ser respaldada por aerosoles, inyecciones de líquido o métodos de plasma. CVD es un proceso versátil capaz de sintetizar recubrimientos, polvos, fibras, nanotubos y componentes monolíticos, y se utiliza para producir varios materiales avanzados como semiconductores, aleaciones metálicas, carburos, nitruros y óxidos.

¿Qué es RF PECVD?

RF PECVD significa deposición de vapor químico mejorada con plasma de radiofrecuencia, que es una técnica utilizada para preparar películas policristalinas en un sustrato mediante el uso de plasma de descarga luminiscente para influir en el proceso mientras se lleva a cabo la deposición de vapor químico a baja presión. El método RF PECVD está bien establecido para la tecnología estándar de circuitos integrados de silicio, en la que normalmente se utilizan obleas planas como sustratos. Este método es ventajoso debido a la posibilidad de fabricación de película de bajo costo y alta eficiencia de deposición. Los materiales también se pueden depositar como películas de índice de refracción gradual o como una pila de nanopelículas, cada una con diferentes propiedades.

¿Qué es el método PECVD?

PECVD (Deposición de vapor químico mejorada con plasma) es un proceso utilizado en la fabricación de semiconductores para depositar películas delgadas en dispositivos microelectrónicos, células fotovoltaicas y paneles de visualización. En PECVD, se introduce un precursor en la cámara de reacción en estado gaseoso, y la ayuda de medios reactivos de plasma disocia el precursor a temperaturas mucho más bajas que con CVD. Los sistemas PECVD ofrecen una excelente uniformidad de película, procesamiento a baja temperatura y alto rendimiento. Se utilizan en una amplia gama de aplicaciones y desempeñarán un papel cada vez más importante en la industria de los semiconductores a medida que la demanda de dispositivos electrónicos avanzados siga creciendo.

¿Cuáles son los métodos utilizados para depositar películas delgadas?

Los dos métodos principales utilizados para depositar películas delgadas son la deposición química de vapor (CVD) y la deposición física de vapor (PVD). CVD implica la introducción de gases reactivos en una cámara, donde reaccionan en la superficie de la oblea para formar una película sólida. PVD no implica reacciones químicas; en cambio, los vapores de los materiales constituyentes se crean dentro de la cámara, que luego se condensan en la superficie de la oblea para formar una película sólida. Los tipos comunes de PVD incluyen la deposición por evaporación y la deposición por pulverización catódica. Los tres tipos de técnicas de deposición por evaporación son la evaporación térmica, la evaporación por haz de electrones y el calentamiento inductivo.

¿Qué es la pulverización catódica con magnetrón?

La pulverización catódica con magnetrón es una técnica de recubrimiento basada en plasma que se utiliza para producir películas muy densas con una excelente adherencia, lo que la convierte en un método versátil para crear recubrimientos en materiales que tienen puntos de fusión altos y no se pueden evaporar. Este método genera un plasma confinado magnéticamente cerca de la superficie de un objetivo, donde los iones energéticos con carga positiva chocan con el material del objetivo con carga negativa, lo que hace que los átomos sean expulsados o "pulverizados". Estos átomos expulsados luego se depositan en un sustrato u oblea para crear el recubrimiento deseado.

¿Qué es Mpcvd?

MPCVD significa Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition y es un proceso de depósito de películas delgadas sobre una superficie. Utiliza una cámara de vacío, un generador de microondas y un sistema de suministro de gas para crear un plasma compuesto por productos químicos reactivos y los catalizadores necesarios. MPCVD se usa mucho en la red ANFF para depositar capas de diamante utilizando metano e hidrógeno para hacer crecer nuevo diamante en un sustrato con semilla de diamante. Es una tecnología prometedora para producir diamantes grandes de alta calidad y bajo costo y se usa ampliamente en la industria de corte de diamantes y semiconductores.

¿Cómo funciona el horno CVD?

El sistema de horno CVD consta de una unidad de horno tubular de alta temperatura, una unidad de control preciso de la fuente de gas reaccionante, una estación de bomba de vacío y las piezas de montaje correspondientes.

La bomba de vacío es para eliminar el aire del tubo de reacción y asegurarse de que no haya gases no deseados dentro del tubo de reacción, después de eso, el horno tubular calentará el tubo de reacción a una temperatura objetivo, luego la unidad de control precisa de la fuente de gas de reacción puede introducir diferentes gases con una relación establecida en el tubo del horno para la reacción química, la deposición de vapor químico se formará en el horno CVD.

¿Qué hace el equipo CVD?

El equipo de CVD se utiliza para realizar la deposición de vapor químico, un proceso en el que los materiales se depositan desde un estado gaseoso sobre una superficie para crear películas o recubrimientos delgados. El equipo consta de un sistema de suministro de gas, una cámara de reactor, un mecanismo de carga de sustrato, una fuente de energía, un sistema de vacío, un sistema de escape, un sistema de tratamiento de escape y un equipo de control de procesos. Las fuentes de energía para los procesos de CVD incluyen el calentamiento resistivo, el calentamiento radiante, el calentamiento por radiofrecuencia, los láseres y la luz UV-visible. Los precursores para los procesos de CVD deben ser lo suficientemente volátiles y estables para ser enviados al reactor. CVD tiene aplicaciones en una amplia gama de industrias.

¿Qué es el objetivo de pulverización catódica?

Un objetivo de pulverización catódica es un material utilizado en el proceso de deposición por pulverización catódica, que consiste en romper el material objetivo en partículas diminutas que forman un rocío y recubren un sustrato, como una oblea de silicio. Los objetivos de pulverización catódica suelen ser elementos metálicos o aleaciones, aunque hay algunos objetivos cerámicos disponibles. Vienen en una variedad de tamaños y formas, y algunos fabricantes crean objetivos segmentados para equipos de pulverización catódica más grandes. Los objetivos de pulverización tienen una amplia gama de aplicaciones en campos como la microelectrónica, las células solares de película delgada, la optoelectrónica y los revestimientos decorativos debido a su capacidad para depositar películas delgadas con alta precisión y uniformidad.

¿Para qué se utiliza PECVD?

PECVD (deposición química de vapor mejorada con plasma) se usa ampliamente en la industria de semiconductores para fabricar circuitos integrados, así como en los campos fotovoltaico, tribológico, óptico y biomédico. Se utiliza para depositar películas delgadas para dispositivos microelectrónicos, células fotovoltaicas y paneles de visualización. PECVD puede producir compuestos y películas únicos que no se pueden crear solo con las técnicas comunes de CVD, y películas que demuestran una alta resistencia a los solventes y la corrosión con estabilidad química y térmica. También se utiliza para producir polímeros orgánicos e inorgánicos homogéneos sobre grandes superficies y carbono tipo diamante (DLC) para aplicaciones tribológicas.

¿Qué es un equipo de deposición de película delgada?

El equipo de deposición de película delgada se refiere a las herramientas y los métodos utilizados para crear y depositar recubrimientos de película delgada sobre un material de sustrato. Estos recubrimientos pueden estar hechos de varios materiales y tener diferentes características que pueden mejorar o alterar el desempeño del sustrato. La deposición física de vapor (PVD) es una técnica popular que consiste en vaporizar un material sólido en el vacío y luego depositarlo sobre un sustrato. Otros métodos incluyen la evaporación y la pulverización catódica. El equipo de deposición de película delgada se utiliza en la producción de dispositivos optoelectrónicos, implantes médicos y óptica de precisión, entre otros.

¿Por qué pulverizar con magnetrón?

Se prefiere la pulverización catódica con magnetrón debido a su capacidad para lograr una alta precisión en el espesor de la película y la densidad de los recubrimientos, superando a los métodos de evaporación. Esta técnica es especialmente adecuada para crear recubrimientos metálicos o aislantes con propiedades ópticas o eléctricas específicas. Además, los sistemas de pulverización catódica con magnetrones se pueden configurar con múltiples fuentes de magnetrones.

PACVD es PECVD?

Sí, PACVD (deposición química de vapor asistida por plasma) es otro término para PECVD (deposición química de vapor mejorada con plasma). Este proceso utiliza un plasma energético formado en un campo eléctrico para activar la reacción de CVD a temperaturas más bajas que la CVD térmica, lo que lo hace ideal para sustratos o películas depositadas con un presupuesto térmico bajo. Al variar el plasma, se puede agregar un control adicional a las propiedades de la película depositada. La mayoría de los procesos de PECVD se realizan a baja presión para estabilizar el plasma de descarga.

¿Qué es la máquina Mpcvd?

La máquina MPCVD (deposición química de vapor de plasma por microondas) es un equipo de laboratorio que se utiliza para cultivar películas de diamante de alta calidad. Utiliza un gas que contiene carbono y un plasma de microondas para crear una bola de plasma sobre el sustrato de diamante, que lo calienta a una temperatura específica. La bola de plasma no hace contacto con la pared de la cavidad, lo que hace que el proceso de crecimiento del diamante esté libre de impurezas y mejore la calidad del diamante. El sistema MPCVD consta de una cámara de vacío, un generador de microondas y un sistema de suministro de gas que controla el flujo de gas hacia la cámara.

¿Qué gas se utiliza en el proceso de CVD?

Hay enormes fuentes de gas que se pueden usar en el proceso de CVD, las reacciones químicas comunes de CVD incluyen pirólisis, fotólisis, reducción, oxidación, redox, por lo que los gases involucrados en estas reacciones químicas se pueden usar en el proceso de CVD.

Tomamos el crecimiento de CVD Graphene como ejemplo, los gases utilizados en el proceso de CVD serán CH4, H2, O2 y N2.

¿Cuál es el principio básico de la ECV?

El principio básico de la deposición química de vapor (CVD) es exponer un sustrato a uno o más precursores volátiles que reaccionan o se descomponen en su superficie para producir un depósito de película delgada. Este proceso se puede utilizar para diversas aplicaciones, como películas de diseño, materiales de aislamiento y capas de metal conductor. CVD es un proceso versátil que puede sintetizar recubrimientos, polvos, fibras, nanotubos y componentes monolíticos. También es capaz de producir la mayoría de los metales y aleaciones de metales y sus compuestos, semiconductores y sistemas no metálicos. La deposición de un sólido sobre una superficie calentada a partir de una reacción química en fase de vapor caracteriza el proceso de CVD.

¿Cómo se fabrican los blancos de pulverización catódica?

Los objetivos de pulverización catódica se fabrican utilizando una variedad de procesos de fabricación según las propiedades del material objetivo y su aplicación. Estos incluyen fusión y laminado al vacío, prensado en caliente, proceso especial de sinterización a presión, prensado en caliente al vacío y métodos forjados. La mayoría de los materiales de destino de pulverización catódica se pueden fabricar en una amplia gama de formas y tamaños, siendo las formas circulares o rectangulares las más comunes. Los objetivos generalmente están hechos de elementos metálicos o aleaciones, pero también se pueden usar objetivos de cerámica. También hay disponibles objetivos de pulverización catódica compuestos, hechos de una variedad de compuestos que incluyen óxidos, nitruros, boruros, sulfuros, seleniuros, telururos, carburos, mezclas cristalinas y compuestas.

¿Cuáles son las ventajas de PECVD?

Las principales ventajas de PECVD son su capacidad para operar a temperaturas de deposición más bajas, proporcionando una mejor conformidad y cobertura de pasos en superficies irregulares, un control más estricto del proceso de película delgada y altas tasas de deposición. PECVD permite aplicaciones exitosas en situaciones en las que las temperaturas de CVD convencionales podrían dañar el dispositivo o el sustrato que se está recubriendo. Al operar a una temperatura más baja, PECVD crea menos estrés entre las capas de película delgada, lo que permite un rendimiento eléctrico de alta eficiencia y una unión con estándares muy altos.

¿Qué es la tecnología de deposición de película delgada?

La tecnología de deposición de película delgada es el proceso de aplicar una película muy delgada de material, con un grosor que varía desde unos pocos nanómetros hasta 100 micrómetros, sobre la superficie de un sustrato o sobre recubrimientos previamente depositados. Esta tecnología se utiliza en la producción de productos electrónicos modernos, incluidos semiconductores, dispositivos ópticos, paneles solares, CD y unidades de disco. Las dos amplias categorías de deposición de película delgada son la deposición química, donde un cambio químico produce un revestimiento depositado químicamente, y la deposición física de vapor, donde un material se libera de una fuente y se deposita sobre un sustrato mediante procesos mecánicos, electromecánicos o termodinámicos.

¿Cuáles son los materiales utilizados en la deposición de película delgada?

La deposición de película delgada comúnmente utiliza metales, óxidos y compuestos como materiales, cada uno con sus ventajas y desventajas únicas. Se prefieren los metales por su durabilidad y facilidad de depósito, pero son relativamente caros. Los óxidos son muy duraderos, pueden soportar altas temperaturas y pueden depositarse a bajas temperaturas, pero pueden ser quebradizos y difíciles de manipular. Los compuestos ofrecen resistencia y durabilidad, pueden depositarse a bajas temperaturas y adaptarse para exhibir propiedades específicas.

La selección del material para un recubrimiento de película delgada depende de los requisitos de la aplicación. Los metales son ideales para la conducción térmica y eléctrica, mientras que los óxidos son efectivos para ofrecer protección. Los compuestos se pueden adaptar para satisfacer necesidades específicas. En última instancia, el mejor material para un proyecto en particular dependerá de las necesidades específicas de la aplicación.

¿Cuáles son las ventajas de Mpcvd?

MPCVD tiene varias ventajas sobre otros métodos de producción de diamantes, como mayor pureza, menor consumo de energía y la capacidad de producir diamantes más grandes.

¿Cuál es la ventaja del sistema CVD?

Se puede producir una amplia gama de películas, películas metálicas, películas no metálicas y películas de aleación multicomponente, según se requiera. Al mismo tiempo, puede preparar cristales de alta calidad que son difíciles de obtener por otros métodos, como GaN, BP, etc.
La velocidad de formación de la película es rápida, normalmente varias micras por minuto o incluso cientos de micras por minuto. Es posible depositar simultáneamente grandes cantidades de recubrimientos con una composición uniforme, lo que es incomparable con otros métodos de preparación de películas, como la epitaxia en fase líquida (LPE) y la epitaxia de haz molecular (MBE).
Las condiciones de trabajo se llevan a cabo en condiciones de presión normal o bajo vacío, por lo que el recubrimiento tiene una buena difracción y las piezas de trabajo con formas complejas se pueden recubrir uniformemente, lo cual es muy superior al PVD.
Debido a la difusión mutua del gas de reacción, el producto de reacción y el sustrato, se puede obtener un recubrimiento con buena fuerza de adhesión, lo cual es crucial para preparar películas con superficie reforzada, como películas resistentes al desgaste y anticorrosión.
Algunas películas crecen a una temperatura mucho más baja que el punto de fusión del material de la película. En condiciones de crecimiento a baja temperatura, el gas de reacción y la pared del reactor y las impurezas contenidas en ellos casi no reaccionan, por lo que se puede obtener una película con alta pureza y buena cristalinidad.
La deposición de vapor químico puede obtener una superficie de deposición suave. Esto se debe a que, en comparación con LPE, la deposición química de vapor (CVD) se lleva a cabo en alta saturación, con alta tasa de nucleación, alta densidad de nucleación y distribución uniforme en todo el plano, lo que da como resultado una superficie lisa macroscópica. Al mismo tiempo, en la deposición química de vapor, el camino libre promedio de las moléculas (átomos) es mucho mayor que el LPE, por lo que la distribución espacial de las moléculas es más uniforme, lo que conduce a la formación de una superficie de deposición uniforme.
Bajo daño por radiación, que es una condición necesaria para la fabricación de semiconductores de óxido metálico (MOS) y otros dispositivos

¿Cuáles son los diferentes tipos de método CVD?

Los diferentes tipos de métodos de CVD incluyen CVD de presión atmosférica (APCVD), CVD de baja presión (LPCVD), CVD de ultra alto vacío, CVD asistido por aerosoles, CVD de inyección directa de líquido, CVD de pared caliente, CVD de pared fría, CVD de plasma de microondas, CVD de plasma- CVD mejorado (PECVD), CVD mejorado con plasma remoto, CVD mejorado con plasma de baja energía, CVD de capa atómica, CVD de combustión y CVD de filamento caliente. Estos métodos difieren en el mecanismo por el cual se desencadenan las reacciones químicas y las condiciones de operación.

¿Para qué se utiliza el objetivo de pulverización catódica?

Los objetivos de pulverización catódica se utilizan en un proceso llamado pulverización catódica para depositar películas delgadas de un material sobre un sustrato utilizando iones para bombardear el objetivo. Estos objetivos tienen una amplia gama de aplicaciones en varios campos, incluida la microelectrónica, las células solares de película delgada, la optoelectrónica y los revestimientos decorativos. Permiten la deposición de películas delgadas de materiales sobre una variedad de sustratos con alta precisión y uniformidad, lo que los convierte en una herramienta ideal para producir productos de precisión. Los objetivos de bombardeo iónico vienen en varias formas y tamaños y pueden especializarse para cumplir con los requisitos específicos de la aplicación.

¿Cuál es la diferencia entre ALD y PECVD?

ALD es un proceso de deposición de película delgada que permite una resolución atómica del espesor de la capa, excelente uniformidad de superficies de alta relación de aspecto y capas sin poros. Esto se logra mediante la formación continua de capas atómicas en una reacción autolimitante. PECVD, por otro lado, implica mezclar el material de origen con uno o más precursores volátiles utilizando un plasma para interactuar químicamente y descomponer el material de origen. Los procesos usan calor con presiones más altas que conducen a una película más reproducible en la que los espesores de la película pueden administrarse por tiempo/energía. Estas películas son más estequiométricas, más densas y pueden producir películas aislantes de mayor calidad.

¿Cuáles son los métodos para lograr una deposición óptima de película delgada?

Para lograr películas delgadas con propiedades deseables, son esenciales objetivos de pulverización catódica y materiales de evaporación de alta calidad. La calidad de estos materiales puede verse influenciada por varios factores, como la pureza, el tamaño del grano y el estado de la superficie.

La pureza de los objetivos de pulverización catódica o los materiales de evaporación juega un papel crucial, ya que las impurezas pueden causar defectos en la película delgada resultante. El tamaño del grano también afecta la calidad de la película delgada, y los granos más grandes conducen a propiedades deficientes de la película. Además, la condición de la superficie es crucial, ya que las superficies ásperas pueden provocar defectos en la película.

Para lograr objetivos de pulverización catódica y materiales de evaporación de la más alta calidad, es crucial seleccionar materiales que posean alta pureza, tamaño de grano pequeño y superficies lisas.

Usos de la deposición de película delgada

Películas delgadas a base de óxido de zinc

Las películas delgadas de ZnO encuentran aplicaciones en varias industrias, como la térmica, óptica, magnética y eléctrica, pero su uso principal es en recubrimientos y dispositivos semiconductores.

Resistencias de película delgada

Las resistencias de película delgada son cruciales para la tecnología moderna y se utilizan en receptores de radio, placas de circuitos, computadoras, dispositivos de radiofrecuencia, monitores, enrutadores inalámbricos, módulos Bluetooth y receptores de teléfonos celulares.

Películas delgadas magnéticas

Las películas delgadas magnéticas se utilizan en electrónica, almacenamiento de datos, identificación por radiofrecuencia, dispositivos de microondas, pantallas, placas de circuitos y optoelectrónica como componentes clave.

Películas finas ópticas

Los recubrimientos ópticos y la optoelectrónica son aplicaciones estándar de películas delgadas ópticas. La epitaxia de haz molecular puede producir dispositivos optoelectrónicos de película delgada (semiconductores), donde las películas epitaxiales se depositan átomo por átomo sobre el sustrato.

Películas finas de polímero

Las películas delgadas de polímero se utilizan en chips de memoria, células solares y dispositivos electrónicos. Las técnicas de deposición química (CVD) ofrecen un control preciso de los recubrimientos de película de polímero, incluida la conformidad y el espesor del recubrimiento.

Baterías de película delgada

Las baterías de película delgada alimentan dispositivos electrónicos, como dispositivos médicos implantables, y la batería de iones de litio ha avanzado significativamente gracias al uso de películas delgadas.

Recubrimientos de película delgada

Los recubrimientos de película delgada mejoran las características químicas y mecánicas de los materiales objetivo en diversas industrias y campos tecnológicos. Los recubrimientos antirreflectantes, los recubrimientos antiultravioleta o antiinfrarrojos, los recubrimientos antirrayas y la polarización de lentes son algunos ejemplos comunes.

Células solares de película delgada

Las células solares de película delgada son esenciales para la industria de la energía solar, ya que permiten la producción de electricidad relativamente barata y limpia. Los sistemas fotovoltaicos y la energía térmica son las dos principales tecnologías aplicables.

¿Los diamantes CVD son reales o falsos?

Los diamantes CVD son diamantes reales y no falsos. Se cultivan en un laboratorio a través de un proceso llamado Deposición Química de Vapor (CVD). A diferencia de los diamantes naturales que se extraen de debajo de la superficie terrestre, los diamantes CVD se crean usando tecnología avanzada en laboratorios. Estos diamantes son 100% carbono y son la forma más pura de diamantes conocidos como diamantes Tipo IIa. Tienen las mismas propiedades ópticas, térmicas, físicas y químicas que los diamantes naturales. La única diferencia es que los diamantes CVD se crean en un laboratorio y no se extraen de la tierra.

¿Qué significa PECVD?

PECVD es una tecnología que utiliza plasma para activar el gas de reacción, promover la reacción química en la superficie del sustrato o en el espacio cercano a la superficie y generar una película sólida. El principio básico de la tecnología de deposición de vapor químico de plasma es que, bajo la acción de un campo eléctrico de RF o CC, el gas de origen se ioniza para formar un plasma, el plasma de baja temperatura se utiliza como fuente de energía, se obtiene una cantidad adecuada de gas de reacción. introducido, y la descarga de plasma se utiliza para activar el gas de reacción y realizar la deposición de vapor químico.

Según el método de generación de plasma, se puede dividir en plasma de RF, plasma de CC y plasma de microondas CVD, etc...

¿Qué son los objetivos de pulverización catódica para la electrónica?

Los objetivos de pulverización para la electrónica son discos delgados o láminas de materiales como aluminio, cobre y titanio que se utilizan para depositar películas delgadas en obleas de silicio para crear dispositivos electrónicos como transistores, diodos y circuitos integrados. Estos objetivos se utilizan en un proceso denominado pulverización catódica, en el que los átomos del material objetivo se expulsan físicamente de la superficie y se depositan en un sustrato bombardeando el objetivo con iones. Los objetivos de pulverización catódica para la electrónica son esenciales en la producción de microelectrónica y, por lo general, requieren alta precisión y uniformidad para garantizar dispositivos de calidad.

¿Cuál es la diferencia entre PECVD y pulverización catódica?

La PECVD y la pulverización catódica son técnicas de deposición física de vapor utilizadas para la deposición de películas delgadas. PECVD es un proceso impulsado por gas difusivo que produce películas delgadas de muy alta calidad, mientras que la pulverización catódica es una deposición de línea de visión. PECVD permite una mejor cobertura en superficies irregulares como zanjas, paredes y alta conformidad y puede producir compuestos y películas únicos. Por otro lado, la pulverización catódica es buena para la deposición de capas finas de varios materiales, ideal para crear sistemas de revestimiento multicapa y multigraduado. PECVD se utiliza principalmente en la industria de semiconductores, campos tribológicos, ópticos y biomédicos, mientras que la pulverización catódica se utiliza principalmente para materiales dieléctricos y aplicaciones tribológicas.

Factores y parámetros que influyen en la deposición de películas delgadas

Tasa de deposición:

La velocidad a la que se produce la película, normalmente medida en espesor dividido por el tiempo, es crucial para seleccionar una tecnología adecuada para la aplicación. Las tasas de deposición moderadas son suficientes para películas delgadas, mientras que las tasas de deposición rápidas son necesarias para películas gruesas. Es importante lograr un equilibrio entre la velocidad y el control preciso del espesor de la película.

Uniformidad:

La consistencia de la película sobre el sustrato se conoce como uniformidad, que generalmente se refiere al espesor de la película, pero también puede relacionarse con otras propiedades, como el índice de refracción. Es importante tener una buena comprensión de la aplicación para evitar la uniformidad de especificación insuficiente o excesiva.

Capacidad de llenado:

La capacidad de relleno o cobertura escalonada se refiere a qué tan bien el proceso de deposición cubre la topografía del sustrato. El método de deposición utilizado (p. ej., CVD, PVD, IBD o ALD) tiene un impacto significativo en la cobertura y el relleno del paso.

Características de la película:

Las características de la película dependen de los requisitos de la aplicación, que pueden categorizarse como fotónicos, ópticos, electrónicos, mecánicos o químicos. La mayoría de las películas deben cumplir con los requisitos en más de una categoría.

Temperatura de proceso:

Las características de la película se ven significativamente afectadas por la temperatura del proceso, que puede estar limitada por la aplicación.

Daño:

Cada tecnología de deposición tiene el potencial de dañar el material sobre el que se deposita, y las características más pequeñas son más susceptibles al daño del proceso. La contaminación, la radiación ultravioleta y el bombardeo de iones se encuentran entre las posibles fuentes de daño. Es crucial entender las limitaciones de los materiales y herramientas.

¿Cuál es la diferencia entre CVD y PECVD?

La diferencia entre PECVD y la tecnología CVD tradicional es que el plasma contiene una gran cantidad de electrones de alta energía, que pueden proporcionar la energía de activación requerida en el proceso de deposición química de vapor, cambiando así el modo de suministro de energía del sistema de reacción. Dado que la temperatura de los electrones en el plasma es tan alta como 10000K, la colisión entre los electrones y las moléculas de gas puede promover la ruptura del enlace químico y la recombinación de las moléculas de gas de reacción para generar grupos químicos más activos, mientras que todo el sistema de reacción mantiene una temperatura más baja.

Entonces, en comparación con el proceso de CVD, PECVD puede llevar a cabo el mismo proceso de deposición de vapor químico con una temperatura más baja.

¿Cuál es la vida útil de un objetivo de pulverización catódica?

La vida útil de un objetivo de pulverización catódica depende de factores como la composición del material, la pureza y la aplicación específica para la que se utiliza. En general, los objetivos pueden durar de varios cientos a miles de horas de pulverización catódica, pero esto puede variar ampliamente según las condiciones específicas de cada ejecución. La manipulación y el mantenimiento adecuados también pueden prolongar la vida útil de un objetivo. Además, el uso de objetivos de pulverización catódica rotativa puede aumentar los tiempos de ejecución y reducir la aparición de defectos, lo que los convierte en una opción más rentable para procesos de gran volumen.

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