Берлин Е. - Вакуумная технология и оборудование для нанесения и травления тонких плёнок, страница 14

Все позиции под каруселью унифицированы и позволяют легко заменить, например, магнетрон на термический испаритель или ионный источник. Перед нанесением пленок подложки нагреваются резистивным нагревателем мощностью 2,5 КВт до заданной температуры вплоть до 300'С. Температура измеряется с точностью 5% с помощью платинового резистивного датчика, установленного на карусели установки.

б.2.1.2 Стойка питания и управления Стойка питания и управления установки располагается вплотную к вакуумному посту (рис. 6.3, цветная велейка) и содержит все блоки управления установкой. Для питания магнетронов используется импульсный среднечастотный блок питания типа Е1 разработки фирмы «ЭСТО-Эл». Блок содержит бестрансформаторный преобразова- тель тока промышленной частоты в импульсы с частотой до 40 кГц. В блок питания входит схема стабилизации по выбору тока, мощности или напряжения разряда, устройства дугогашения и защиты от короткого замыкания, а также устройство зашиты от перекоса фаз. Максимальная мощность блока питания составляет 6 кВт, максимальный ток — до 10 А. Такой блок питания обеспечивает нанесение диэлектрических слоев методом реактивного магнетронного распыления.

По выбору технолога процесс нанесения может заканчиваться в автоматическом режиме, либо по достижении заданного времени напыления, либо после напыления на датчик сопротивления (свидетель) напыляемой пленки (только первой) заданного сопротивления. Датчик сопротивления напыляемой пленки во время вращения карусели при каждом обороте попадает в зону плазмы работающего магнегрона, что приводит к временному искажению показаний величины ее сопротивления. Чтобы исключить такое искажение показаний свидетеля, наверху рабочей камеры устанавливается датчик положения свидетеля относительно магнетрона (датчик стробироваиия). Схема измерения сопротивления свидетеля по команде датчика положения считывает информацию только тогда, когда свидетель находится за пределами зоны плазмы магнетрона.

Измеренная величина сопротивления запоминается и воспроизводится цифровым индикатором, и при каждом обороте карусели показания обновляются. Диапазон контроля сопротивления свидетеля 0,2-20 кОм с точностью +3% В стойке управления предусмотрен блок подачи и регулировки потенциала смешения подложки во время нанесения пленки, постоянного отрицательного, импульсного с частотой 100 кГц или высокочастотного с частотой 13,56 МГц.

Мощность импульсного генератора смещения! кВА, Производительность установки составляет не менее четырех процессов в смену. Мощность, потребляемая установкой от питающей сети, не превышает 15 кВА. 6.л.л. Установка «Каролина Д-12Б» Внешний вид установки «Каролина Д-12Б» приведен в Приложении. Эта установка имеет такую же откачиую базу как и установка «Каролина Д-12А», но имеет вертикальную компоновку вакуумной камеры (рис.

6.6. и 6.7, цветная велейка). Использование вертикальной компоновки установки и барабанного держателя подложек позволило значительно увеличить производительность установки. Количество обрабатываемых (72»Еа««а» Е. Глава б. Ма«анар»нные нааьаштвл»аыв у«вана«ко «ЭСЗО-Вакуум» за один цикл подложек возросло до 39 шт. круглых диаметром 100 мм или до 111 шт.

прямоугольных размером 60 48 мм'. Для удобной смены подложек предусмотрена загрузочная дверь в боковой стенке камеры. Кроме того, вертикальная компоновка установки дала возможность монтажа протяженного ионного источника (рис. 6.9, цветная велейка) и позволила увеличить максимальное количество магнетронов в установке до 8 шт. Они устанавливаются внутри и снаружи цилиндрического барабана. Этим обеспечивается возможность напыления на подложки одновременно с двух сторон.

Магнетроны, расположенные снаружи барабана, смонтированы на открывающихся дверях, что значительно облегчает замену их мишеней. Размер мишени магнетронов 440х100х(6-15) мм' (рис. 6.8, цветная велейка). Установка в максимальном варианте комплектации имеет два комплекта блоков питания магнетронов, блок питания ионного источника и блок подачи смещения (постоянного или импульсного) на барабан-полложкодержатель. Предусмотрено применение по требованию заказчика планетарного механизма вращения цилиндрических подложек (ось вращения — вертикальна) диаметром до 100 мм. Перед нанесением пленок подложки нагреваются излучением двух нагревателей до температуры 300 С. Нагреватели состоят из отражателей, на которых смонтированы протяженные ТЭНы мощностью 2,5 КВт каждый.

б.2.3. Особенности установки «Каролина Д-12Б1» Установка «Каролина Д-12Б1» — полностью автоматическая установка магнетронного напыления, управляемая компьютером. Эта установка разработана на базе установки «Каролина Д-12Б» специально лля магнетронного нанесения покрытий на металлорежущий инструмент и любые другие неплоские подложки. Обрабатываемые изделия размешанпся на двадцати держателях диаметром около 80 мм и рабочей высотой 300 мм.

Каждый держатель во время нанесения покрытия может вращаться вокруг своей вертикальной оси. Кроме того, держатели образуют цилиндр-барабан, который может вращаться вокруг центра камеры. Приводы вращения барабана и держателей независимы, что позволяет производить напыление как в режиме непрерывного вращения барабана и держателей, так и в режиме остановленного барабана и вращении держателей, находящихся перед магнетронами. 6«с ~ 73~ В рабочей камере установки может быть смонтировано до 8 магнетронов с размером мишени 440 100 (6-15) мм.

Маги«троны располагаются внутри и снаружи цилиндра, образованного держателями. Оппозитное расположение и магнитные системы магнетронов выполнены таким образом, что позволяют реализовать дуальное магнетронное распыление (см. главу 5). Управляемая заслонка позволяет предварительно очистить распылением мишени любой пары магнетронов. Установка оснащена двумя импульсными блоками питания магнетронов с регулируемой частотой импульсов до 40 кГц и регулируемой паузой между импульсами. Мощность блоков питания магнетронов в зависимости от задач может варьироваться от 6 до 18 кВА.

Кроме того, установка имеет блок питания для подачи смещения на изделия мощностью до 6 кВА и частотой 40 кГц. Для предварительной очистки поверхности изделий имеется протяженный ионный источник типа УАС с напряжением до 3 КВ и рабочим током до 700 мА, установленный на загрузочной двери. На этой же двери установлены два ТЭНа для ускоренного предварительного нагрева и обезгаживания изделий мощностью по 2,5 кВА каждый. Трехканальная система газонапуска на РРГ позволяет независимо контролировать напуск различных газов для реактивного напыления всех известных соединений (ингриды титана и хрома, оксиды циркония, ингриды кремния и т.

д.) Для удобства обслуживания внутренних магнетронов и облегчения очистки камеры и внутрикамерного устройства корпус камеры установки сделан поднимающимся на гидроподъемнике, встроенном в установку. Полная разборка и сборка внугрикамерного устройства у обученного персонала занимает не более 1 часа. Установка комплектуется двойным набором подложкодержателей, поэтому полная перезагрузка установки занимает не более нескольких минут. Скорость напыления пленки алюминия при одном работающем 18 кВА блоке достигает 7 мкм/час на вращающийся барабан. С учетом откачки и остывания в этой конфигурации можно получить длительность цикла порядка 2-2,5 часа.

б.2.4. Особенности установки «Каролина Д-12В» Эта установка разработана на основе установки «Каролина Д-12Б» специально для применения в особо чистых производствах. Для этого установка снабжена специальной плоской панелью, которая отделяет чистую комнату от помещения, в котором размещается собствен- ~~~~4 Часть 1. Глава 6 Магнетронные нанылингельные установки «ЭС»0-Вакуум» но установка. Вакуумная камера установки снабжена прямоугольной дверью большого размера для удобства загрузки-выгрузки носителей подложек. В чистую комнату открывается только загрузочная дверь.

На панели крепится дублирующий дисплей управления установкой. Таким образом, установка может управляться как из чистой комнаты, так и из менее чистого производственного помещения. Установка имеет магнетроны только внутреннего расположения (4 позиции) увеличенных габаритов (размеры мишени 749х100х(б-15) мм'). В связи с этим загрузка установки стала значительно больше, чем в установке «Каролина Д-! 2Б»: 48 подложек диаметром 150 мм или 90- 108 подложек диаметром 100 мм, Установка комплектуется двойным комплектом подложкодержателей. Поэтому полная перезагрузка установки занимает не более нескольких минут. При техническом обслуживании установки (замена мишеней магнетронов, внутрикамерной оснастки, чистка экранов и т.

д.) ниша двери перекрывается специальным экраном, и корпус камеры может подниматься с помощью гидроподъемника на высоту 3 метра от пола и потом опускатъся на исходную высоту в удобном для обслуживания положении. Крышка камеры также съемная. Полная разборка и сборка внугрикамерного устройства у обученного персонала занимает не более 1 часа. На рис.