产品 High Temperature Furnaces CVD & PECVD Furnace 射频 PECVD 系统 射频等离子体增强化学气相沉积技术
射频 PECVD 系统 射频等离子体增强化学气相沉积技术

CVD & PECVD Furnace

射频 PECVD 系统 射频等离子体增强化学气相沉积技术

货号 : KT-RFPE

价格根据 规格和定制情况变动


射频功率
0-2000W
极限真空
2×10-4 Pa
真空室尺寸
Ф420 毫米 × 400 毫米
ISO & CE icon

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视觉展示:射频 PECVD 系统详解

射频 PECVD 系统
射频 PECVD 系统
射频 PECVD 薄膜生长
射频 PECVD 薄膜生长
射频 PECVD 涂层测试 1
射频 PECVD 涂层实例
射频 PECVD 涂层
射频 PECVD 镀膜结果

利用 KINTEK 射频 PECVD 系统实现精密薄膜沉积

KINTEK 的射频等离子体增强化学气相沉积(RF PECVD)系统使各种实验室能够实现最先进的薄膜沉积。这种多功能技术利用等离子体精确沉积各种材料,包括金属、电介质和半导体,并对薄膜厚度、成分和形态进行出色的控制。利用我们卓越的研发和内部制造能力,我们可根据您独特的实验要求提供先进的射频 PECVD 解决方案。

射频 PECVD 的主要应用

射频 PECVD 是薄膜沉积领域的一项革命性技术,广泛应用于各行各业,包括

  • 制造光学元件和设备
  • 半导体器件制造
  • 生产保护涂层
  • 微电子和微机电系统的开发
  • 合成新型材料

体验无与伦比的控制和效率

我们的射频 PECVD 系统旨在最大限度地提高您的研究成果和生产效率:

主要特点

  • 自动化操作: 通过一键式镀膜、工艺存储和检索简化您的工作流程,从而获得一致、可重复的结果。
  • 智能控制: 全面的过程操作记录、主动报警功能和精确的信号/阀门切换可优化沉积周期。
  • 性能可靠: 强大的系统设计,包括高集成度真空室、高效的抽气系统、稳定的射频源和精密的气体混合系统,确保长期可靠运行。

核心优势

  • 卓越的薄膜质量: 实现高质量薄膜沉积,即使在低温条件下也适用于对温度敏感的基底。
  • 精度和均匀性: 可精确控制薄膜厚度和成分,在复杂的几何形状上实现均匀、保形沉积,并从中获益。
  • 清洁高效的加工: 体验低颗粒污染和高纯度薄膜。我们的系统设计为环保型工艺,有害废物产生量极少。
  • 可扩展的解决方案: KINTEK 的射频 PECVD 系统既适用于高级研究,也适用于可扩展、经济高效的大批量生产。

稳健的系统设计实现最佳性能

我们的射频 PECVD 系统经过精心设计,包括高真空室、高效真空泵系统、精确控制的阴极和阳极靶、稳定的射频电源、先进的充气式气体混合系统以及用户友好型计算机控制柜系统。这种集成式设计可实现无缝一键镀膜、过程存储和检索、报警功能、信号和阀门切换、全面的过程操作记录,以及在锗和硅基底上可靠地沉积高质量薄膜,例如用于 3-12µm 红外波长范围的类金刚石碳 (DLC) 薄膜。

技术规格

主要设备部件

设备形式
  • 箱式:水平顶盖开门,沉积室和排气室一体焊接;
  • 整机:主机与电控柜一体化设计(真空室在左,电控柜在右)。
真空室
  • 尺寸Ф420mm(直径)×400mm(高);采用 0Cr18Ni9 优质 SUS304 不锈钢制成,内表面抛光处理,做工要求精细,无粗糙焊点,腔壁设有冷却水管;
  • 排气口:前后间隔 20mm 的双层 304 不锈钢网,高阀杆上有防污挡板,排气管口有空气均衡板,防止污染;
  • 密封屏蔽方式:上腔门与下腔采用密封圈密封抽真空,外用不锈钢网管隔离射频源,屏蔽射频信号对人体的伤害;
  • 观察窗:正面和侧面安装两个 120mm 观察窗,防污玻璃耐高温、抗辐射,便于观察基片;
  • 气流模式:真空室左侧为分子泵抽气,右侧为充气,形成充抽对流工作模式,确保气体均匀流向靶面,进入等离子体区,充分电离沉积碳膜;
  • 腔体材料:真空腔体和排气口采用 0Cr18Ni9 优质 SUS304 不锈钢材料,顶盖采用高纯度铝材,减轻顶盖重量。
主机骨架
  • 由型钢(材料:Q235-A)制成,腔体和电控柜为一体化设计。
水冷系统
  • 管道:主要进水和出水配水管由不锈钢管制成;
  • 球阀:所有冷却部件均通过 304 球阀单独供水,进出水管均有颜色区分和相应标志,出水管的 304 球阀可单独启闭;靶材、射频电源、腔壁等均设有水流保护,并有断水报警,防止水管堵塞。所有水流报警都会显示在工业计算机上;
  • 水流显示:下部目标具有水流量和温度监控功能,温度和水流量显示在工业计算机上;
  • 冷热水温度:当薄膜沉积在腔壁上时,通过 10-25 度的冷水进行冷却,并在腔门打开时前进。通过热水 30-55 度温水。
控制柜
  • 结构:采用立式机柜,仪表安装柜为 19 英寸国际标准控制柜,其他电器元件安装柜为带后门的大面板结构;
  • 面板:控制柜内的主要电气元件均选用通过 CE 认证或 ISO9001 认证的厂家。在面板上安装一组电源插座;
  • 连接方式:控制柜与主机为连体结构,左侧为机房本体,右侧为控制柜,下部设有专用线槽,高低压、射频信号分开走线,减少干扰;
  • 低压电气:法国施耐德空气开关和接触器,确保设备可靠供电;
  • 插座:控制柜内安装有备用插座和仪表插座。

真空系统

极限真空
  • 大气压至 2×10-4 Pa≤24 小时,(室温,真空室清洁)。
恢复真空时间
  • 大气压至 3×10 -3 Pa≤15 分钟(室温,真空室清洁,有挡板、伞架,无基底)。
压力上升率
  • ≤1.0×10 -1 Pa/h
真空系统配置
  • 泵组组成:前级泵 BSV30(宁波老板)+罗茨泵 BSJ70(宁波老板)+分子泵 FF-160(北京);
  • 抽气方式:采用软抽装置抽气(减少抽气过程中对基质的污染);
  • 管道连接:真空系统管道采用 304 不锈钢材质,管道软连接采用
  • 金属波纹管;每个真空阀都是气动阀;
  • 吸气口:为了防止膜材料在蒸发过程中污染分子泵,提高抽气效率,在腔体的吸气口与工作间之间采用了便于拆卸和清洗的活动隔离板。
真空系统测量
  • 真空显示:三低一高(3 组 ZJ52 调节 + 1 组 ZJ27 调节);
  • 高真空计:ZJ27电离规安装在真空箱抽气室顶部靠近工作间的位置,测量范围为1.0×10 -1 Pa至5.0×10 -5 Pa;
  • 低真空规:一套 ZJ52 真空规安装在真空箱抽气腔顶部,另一套安装在粗抽管上。测量范围为 1.0×10 +5 Pa 至 5.0×10 -1 Pa;
  • 工作调节:CDG025D-1 电容式薄膜规安装在腔体上,测量范围为 1.33×10 -1 Pa 至 1.33×10 +2 Pa,用于沉积和镀膜过程中的真空检测,与恒真空蝶阀配合使用。
真空系统操作 有真空手动和真空自动选择两种模式;
  • 日本欧姆龙 PLC 控制所有泵、真空阀的动作,与充气截止阀之间的工作联锁关系,确保设备在误操作时能自动保护;
  • 高位阀、低位阀、前置阀、高位旁通阀、在位信号均发送至 PLC 控制信号,确保更全面的联锁功能;
  • PLC 程序可对整机各故障点进行报警功能,如气压、水流量、门信号、过流保护信号等,并进行报警,方便快捷地发现问题;
  • 15 英寸触摸屏为上位机,PLC 为下位机监控阀门。各部件的在线监测和各种信号及时传回工控组态软件进行分析判断,并记录在案;
  • 当真空异常或电源切断时,真空阀的分子泵应恢复到关闭状态。真空阀具有联锁保护功能,每个气缸的进气口都装有截止阀调节装置,并有一个位置设置的传感器显示气缸的关闭状态;
真空测试
  • 按 GB11164 真空镀膜机通用技术条件执行。

加热系统

  • 加热方式:碘钨灯加热方式;
  • 功率调节器:数字功率调节器;
  • 加热温度:最高温度 200°C,功率 2000W/220V,可控可调显示,±2°C 控制;
  • 连接方式:快插快取,金属屏蔽罩防污,电源隔离,确保人员安全。

RF 射频电源

  • 频率:射频频率 13.56MHZ;
  • 功率:0-2000W 连续可调;
  • 功能:全自动阻抗匹配功能调节,全自动调节以保持极低的工作反射功能,内部反射在 0.5% 以内,具有手动和自动转换调节功能;
  • 显示:带偏置电压、CT 电容位置、RT 电容位置、设定功率、反射功能显示,带通信功能,可与触摸屏通信,在组态软件上设置和显示参数,调谐线显示等。

阴极阳极靶

  • 阳极靶:采用φ300mm 铜基板作为阴极靶,工作时温度低,无需冷却水;
  • 阴极靶:φ200mm 铜制水冷阴极靶,工作时温度较高,内部为冷却水,确保工作时温度一致,阳极与阴极靶的最大距离为 100-250mm。

充气控制

  • 流量计:采用英国四通流量计,流量为 0-200SCCM,带压力显示,通讯设置参数,可设置气体种类;
  • 截止阀:启明星华创 DJ2C-VUG6 截止阀,与流量计配合,混合气体,通过环形充气装置充入腔体,均匀流经靶面;
  • 前级储气瓶:主要是冲洗转换瓶,将 C4H10 液体气化后,进入流量计的前级管道。储气瓶内有压力数显 DSP 仪表,进行超压、低压报警提示;
  • 混合气体缓冲瓶:缓冲瓶在后级与四种气体混合。混合后从缓冲瓶一路输出到腔体底部,一路输出到顶部,其中一路可独立关闭;
  • 充气装置:腔体气路出口处的均匀气体管道,均匀地向目标表面充气,使涂层均匀性更好。

控制系统

  • 触摸屏:以 TPC1570GI 触摸屏为主机 + 键盘和鼠标;
  • 控制软件:表格式工艺参数设置、报警参数显示、真空参数显示和曲线显示、射频电源和直流直流电源参数设置和显示、所有阀门和开关工作状态记录、工艺记录、报警记录、真空记录参数,可保存半年左右,整套设备的工艺操作在 1 秒钟内保存参数;
  • PLC:欧姆龙 PLC 作为下位机,采集各种元器件和在位开关、控制阀及各种元器件的数据,通过组态软件进行数据交互、显示和控制。这样更加安全可靠;
  • 控制状态:一键镀膜、自动抽真空、自动恒真空、自动加热、自动多层工艺沉积、自动完成取件等工作;
  • 触摸屏优点:触摸屏控制软件不可更改,操作稳定更方便灵活,但存储数据量有限,参数可直接导出,工艺出现问题时可直接导出;
  • 报警:采用声光报警方式,并将报警记录在组态报警参数库中。今后可随时查询,保存的数据可随时查询调用。

恒定真空

  • 蝶阀恒真空:DN80 蝶阀与 Inficon CDG025 电容式薄膜规配合可实现恒真空工作,缺点是阀口易污染,清洗困难;
  • 阀门位置模式:设置位置控制模式。

水、电、气

  • 主进水管和出水管均由不锈钢制成,并配有应急进水口;
  • 真空室外所有水冷管均采用不锈钢快换固定接头和塑料高压水管(优质水管,可长期使用不漏水、不断裂),进出水口塑料高压水管应显示两种不同颜色,并有相应标识;品牌为 Airtek;
  • 真空室内部的所有水冷管均由优质 SUS304 材料制成;
  • 水路和气路分别安装安全可靠、高精度显示的水压和气压仪表。
  • 配备 8P 冷水机,用于碳膜机的水流。
  • 配备一套 6KW 热水机,开门时,热水会流过房间。

安全保护要求

  • 机器配有报警装置;
  • 当水压或气压达不到规定流量时,所有真空泵和阀门受到保护,不能启动,并有报警声和红色信号灯提示;
  • 机器正常工作时,当水压或气压突然不足时,所有阀门自动关闭,并发出报警声和红色信号灯提示;
  • 当操作系统(高压、离子源、控制系统)异常时,会发出报警声和红色信号灯提示;
  • 高压接通,有保护报警装置。

工作环境要求

  • 环境温度:10~35℃;
  • 相对湿度:不大于 80%;
  • 设备周围环境清洁,空气清新。不应有可能对电器和其他金属表面造成腐蚀或导致金属间导电的灰尘或气体。

设备电源要求

  • 水源:工业软水,水压 0.2~0.3Mpa,水量~60L/min,进水温度≤25℃;水管接口 1.5 英寸;
  • 气源:气压 0.6MPa;
  • 电源: 三相五线制 380V,50Hz,电压波动范围:线电压 342 ~ 399V,相电压 198 ~ 231V;频率波动范围:49 ~ 51Hz;设备功耗~16KW;接地电阻≤1Ω;
  • 吊装要求:自备 3 吨吊车,吊装门不小于 2000X2200mm

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在 KINTEK,我们深知每个实验都是独一无二的。我们强大的深度定制能力使我们能够根据您的具体要求定制射频 PECVD 系统。无论您是需要对标准型号进行修改,还是需要完全定制的解决方案,我们的研发和制造专长都能确保您的实验室得到完美的解决方案。

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FAQ

MPCVD 设备的原理是什么?

微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)设备通过使用微波发生器电离混合气体来产生等离子体。该等离子体被置于低压下的反应室中,基底由基底支架固定。主要组件包括微波发生器、等离子体室、气体输送系统、基底支架和真空系统。

PECVD 设备有哪些用途?

PECVD(等离子体增强化学气相沉积)设备广泛应用于硅和类似材料加工、纳米技术、太阳能电池生产和电子领域。它对于沉积太阳能电池薄膜和制造电子设备的高质量元件至关重要。其应用包括电子设备制造(导电层隔离、电容器、表面钝化)、半导体设备、可印刷电子设备和医疗设备保护。

CVD 设备的原理是什么?

化学气相沉积(CVD)的原理是将含有薄膜元素和其他必要气体的气态或液态反应物的蒸汽引入反应室。通过提高温度、等离子体作用、光辐射或其他方式施加能量,在基底表面发生化学反应,生成新的固体物质,沉积成薄膜。CVD 炉的工作原理是将前驱气体引入炉腔,高温使这些气体在基底表面附近发生反应或分解。所需的材料以固体薄膜的形式沉积在基底上,而副产品和未使用的气体则通过排气或真空系统排出。

使用 MPCVD 设备有哪些优势?

MPCVD 设备具有以下几个优点:消除了热丝(非极性放电)的污染,允许使用多种气体,提供稳定的反应温度控制,实现大面积稳定放电等离子体,并提供对薄膜厚度、纯度和晶体质量的精确控制。此外,它们还能生产大面积金刚石薄膜,确保条件稳定,保持样品质量一致,而且成本效益高。

PECVD 设备的主要类型有哪些?

PECVD 设备有多种类型,包括倾斜旋转等离子体增强化学沉积 PECVD 管式炉设备、带真空站的分室 CVD 管式炉、射频 PECVD 系统和圆柱谐振器 MPCVD 设备系统。每种类型都是为半导体研究、薄膜沉积和实验室金刚石生长等特定应用而设计的。

使用 CVD 机器有哪些优势?

CVD 具有高纯度、均匀性和一致性的特点,因此适用于复杂几何形状的镀膜。它可用于半导体、航空航天和生物医学等行业。与 PVD 不同的是,CVD 不局限于视线范围内的应用,涂层在反应过程中与表面结合,从而产生优异的附着力。

MPCVD 设备有哪些主要应用?

MPCVD 设备主要用于实验室生长的高纯度金刚石合成,包括金刚石薄膜和其他先进材料。由于其能够精确控制生产高质量、均匀的薄膜,其应用领域扩展到半导体研究、光学和微机电系统(MEMS)。

PECVD 设备如何工作?

PECVD 设备的工作原理是利用等离子体增强化学气相沉积过程。沉积速率和薄膜特性(如厚度、硬度、折射率)可通过调整气体流速、工作温度和等离子条件等参数来控制。等离子体可对密度、纯度和粗糙度等材料特性进行微调,从而在较低的基底温度下生成高质量的薄膜。

CVD 机器有哪些应用?

CVD 应用广泛,包括半导体器件生产(如氮化硅绝缘层)、光学涂层、保护涂层以及石墨烯和碳纳米管等具有独特电气、热和机械特性的先进材料。它还可用于以传统技术无法实现的方式沉积保形薄膜和修饰基底表面。其应用包括原子层沉积、集成电路、光伏设备、耐磨涂层、具有特殊性能的聚合物涂层、用于气体传感的金属有机框架以及用于水处理的膜涂层。

MPCVD 设备有哪些主要组件?

MPCVD 设备的主要组件包括微波发生器(用于产生等离子体)、反应室(用于在低压下容纳基底和混合气体)、基底支架(用于在沉积过程中固定基底)、气体输送系统(用于引入和控制混合气体)和真空系统(用于维持必要的低压环境)。

PECVD 设备有哪些主要特点?

PECVD 设备的主要特征包括一个容纳电子子系统的通用底座控制台、一个带有抽气口的 PECVD 工艺室、加热的上下电极、参数调整软件和一个带有质量流量控制气体管路的气体舱。该系统通常包括一个腔室、真空泵和气体分配系统,配置因电源、气体类型和压力传感器而异。

CVD 设备有哪些主要特点?

CVD 炉的主要特点包括:高温能力(通常从 200°C 到 1500°C 以上)、精确的气流控制、气氛控制(真空、大气压或低压环境)、均匀加热以实现均匀的薄膜沉积,以及高效的排气系统以清除副产品和未反应气体。CVD 涂层工艺的主要特点包括在高温下应用以促进反应,通常在真空条件下进行。涂层前必须清除零件表面的污染物。

MPCVD 设备如何提高能效?

MPCVD 设备采用无电极工艺,可减少污染和能量损失,从而提高能源效率。微波等离子体生成效率高,系统的模块化和可扩展设计可优化各种工业应用中的能源使用。

使用 PECVD 设备有哪些优势?

PECVD 设备具有多项优势,包括沉积速度快(例如,氮化硅的沉积速度是 CVD 的 160 倍)、可通过调整等离子参数和气体成分生成具有不同特性的薄膜、薄膜质量高且厚度均匀、附着力好、开裂风险低以及适用于复杂表面。它们还具有较高的耐溶剂性和耐腐蚀性,以及化学稳定性和热稳定性。

有哪些类型的 CVD 设备?

CVD 机器有多种类型,包括用于实验室金刚石生长的圆柱形谐振器 MPCVD 机器系统、用于化学气相沉积的定制多功能 CVD 管式炉、带液体气化器的滑动 PECVD 管式炉、真空热压炉机器、倾斜旋转等离子体增强化学沉积 (PECVD) 管式炉、带真空站的分室 CVD 管式炉,以及用于射频等离子体增强化学气相沉积的射频 PECVD 系统。每种类型都专为特定应用而设计,并具有独特的功能。

为什么 MPCVD 是金刚石生长的首选?

MPCVD 是金刚石生长的首选方法,因为它能提供高密度的带电粒子和活性物质,能在较低的压力下沉积大面积的金刚石薄膜,并能确保所生长的薄膜具有更好的均匀性。这些特点可生产出高纯度、高质量的金刚石,并能精确控制其特性。

使用 PECVD 设备可以沉积哪些材料?

PECVD 设备可沉积各种材料,包括氮化硅 (SiN) 和碳化硅 (SiC),这些材料在半导体和高温微机电系统应用中特别有用。这些设备用途广泛,可用于制造具有定制特性的薄膜,以满足特定的工业和研究需求。

为什么 PECVD 比其他沉积方法更受青睐?

与其他沉积方法相比,PECVD 更受青睐,因为它可以在较低的基底温度下进行沉积,提供良好的阶跃覆盖率,并实现高度均匀的薄膜沉积。它还能很好地控制折射率、应力和硬度等材料特性,因此非常适合需要精确薄膜特性的应用。
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