Особенности встроенных систем распыления

«Встроенная» система PVD-платежей-это система, в которой субстраты проходят линейно под одним или несколькими катодами распыления, чтобы приобрести их тонкое пленочное покрытие. Обычно подложки загружаются на носитель или поддон, чтобы облегчить это движение, а некоторые меньшие системы обрабатывают только один поддон на пакетный прогон. Большие системы могут иметь возможность обрабатывать несколько поддонов с помощью обработчиков поддонов конечной станции, которые посылают и получают один поддон за другим в продолжающемся конвой, проходящей через транспортную подсистему, кончик каждого последователя за хвостом предыдущего.

Общая и наименьшая сложная конфигурация состоит в том, чтобы иметь поддоны и катоды горизонтальными с катодами сверху и подложками на дне в распыленной ориентации. В этом режиме гравитация обычно является единственной вещью, удерживающей субстраты на поддонах, а также единственное, что удерживает поддоны на транспортном механизме, который может быть просто цепями, проходящими вдоль боковых рельсов через вакуумную камеру.

Это горизонтальное расположение также может быть сделано с катодами на дне и субстратами сверху для распыления ориентации, но, очевидно, это несколько усложняет инструмент, теперь требуя механических средств для удержания субстратов, чтобы они не падали. Для одностороннего покрытия это не очень распространенная конфигурация, но иногда это делается для двухстороннего покрытия, с катодами как над, так и ниже поддонов. Поддоны в этом случае имеют соответствующие отверстия для удержания подложков, чтобы нижние стороны могли получать распыление вверх по покрытию от нижнего катода в то же время, когда верхняя сторона получает разрыв вниз по покрытию от верхнего катода.

Но горизонтальный имеет недостаток в терминах частиц. В режиме распыления частицы, которые генерируются внутри камеры, могут легко приземлиться на подложки и встроить в пленку - и это обязательно произойдет. Системы осаждения несколько загрязняют с помощью материалов, кроме как только на субстратах. Самая большая обычная проблема обслуживания - сохранить вещи в чистоте. В ориентации разжигания эти частицы не попадают на субстраты, но могут приземлиться на цели и перепрыгивать. Бумажные алюминиевые тонкие пленки вакуумные покрытия

Таким образом, для лучшей твердых частиц, существует также вариант вертикальной ориентации для бокового распыления. Как катоды, так и поддоны вертикальны, а осаждение боковое. Система инструментов и транспорта становится существенно более сложной, чтобы поддерживать подложки на поддоне, а также обрабатывать поддон в этой ориентации, но частицы гораздо реже попадают на катод или подложку.

В любой из этих конфигураций можно использовать все различные типы катодов, причем магнитроны обычно являются популярными, плоскими или вставными. И мощность может быть любым из различных доступных типов, таких как RF, MFAC, DC или импульсный DC по желанию для применения. Дополнительные этапы, такие как трэш -травление, тепло или ионные источники, также могут быть размещены, а полный массив инструментов и элементов управления доступен для металлических/проводящих покрытий, диэлектриков, оптических покрытий или других применений распыления.

Хотя можно использовать другие типы, катодов в таких системах являются прямоугольными. Как правило, длинная ось прямоугольного катода находится через камеру, а короткая ось вдоль направления перемещения поддона. И, хотя можно настроить катоды для преднамеренного не единообразного покрытия, подавляющее большинство пользователей хотят, чтобы их субстраты были равномерно покрыты. В линейной системе, как мы обсуждаем, однородность в направлении перемещения поддона зависит от устойчивости катодной мощности и давления камеры/газовой смеси, а также стабильности скорости транспорта и, наконец, положения начала/остановки перед и позади зоны осаждения.

Для одного поддона, или для и последнего поддона в кончике до постоянного прогона, начальное положение (а также положение остановки) должно быть достаточно далеко от непосредственно под целью, чтобы избежать накопления незапланированного осаждения в течение любого периода стабилизации предварительного ускорения, перед началом сканирования. Любые запуска, остановки или развороты направления сканирования должны происходить за пределами реальной зоны осаждения, а сканирование должно быть устойчивым и непрерывным через зону осаждения. Сканирование может быть одиночным проходом в любом направлении или может быть взад и вперед, чтобы наращивать более толстые покрытия.

Три и четыре целевые системы довольно распространены, и длина камеры может быть увеличена для размещения дополнительных источников по мере необходимости. С достаточным количеством источников питания, несколько целей могут быть одновременно использованы за один проход. Таким образом, с различными целевыми материалами на катодах могут быть осаждены несколько слоев за один проход или с дублирующими целями, более толстые покрытия могут быть достигнуты за один проход.

Единообразие на другой оси, перпендикулярно направлению сканирования поддона, определяется производительностью катода, в том числе, особенно для реактивного распыления, возможных проблем распределения газа. При магнитронах размещение и прочность магнитов могут влиять как на использование целей, так и в отношении единообразия, и обычно между этими двумя аспектами существует компромисс. Вдоль центра длины цели, как однородность, так и использование, как правило, довольно хороши, но на концах, где путь эрозии «расовой трассы» оборотится, скорость осаждения и полученная толщина пленки упадет, если только магниты не будут скорректированы, чтобы компенсировать, но если это сделано, то канал эрозии становится все глубже, и это уменьшает использование цели (процент от общего количества целевой массы, который может быть разскочиваемым, ранее выпадает в эпоху. пластина).

Обработка кончиков до хвоста в более крупных многофункциональных системах также довольно полезна для использования целевого материала с точки зрения получения большего количества подложков и меньше на щитах и ​​других частях камеры. В одной системе поддонов свинцовый поддон является единственным поддоном, и, поскольку он покидает зону осаждения, он должен продолжать сканировать, пока притягивающий край - хвост - не станет все время, причем цель все еще горит все время, что эффективно тратит впустую часть целевого материала.

В подходе к кончику к хвосту между одним хвостом и следующим наконечником существует только короткий зазор, а затем материал снова попадает в «живой» поддон, полный субстратов, причем новый поддон вступает в то, что поддон выходит из зоны осаждения, есть много переменных, которые могут повлиять на это число, но как правило пальца, подход к кончику хвоста может быть почти в два раза выше, чем в использовании материала, чем одиночный паллет.

На высоком уровне универсальности добавление щелевых клапанов для выделения процессов в сочетании со сложным управлением автоматизацией может дать возможность управлять различными секциями одновременно с различными газовыми средами (давление и газовая смесь), возможно, прямое разбросание одного слоя на поддоне в секции в первом, в то время как одновременно реагируя на различный слой на другом поддоне в отдельном разделе изолированного. Встроенные системы расщепления могут быть настроены для удовлетворения широкого спектра требований к процессу и размеров субстрата.