薄膜表面粗糙度與機械零件的配合性質、耐磨性、疲勞強度、接觸剛度、振動和噪聲等有重要關系, 直接決定機械產品的使用壽命和可靠性. 因此, 某薄膜制造商為了獲得優質的 Cu 薄膜, 采用伯東 KRI 射頻離子源 RFICP 380 、霍爾離子源 eH 2000 和 分子泵組 Hicube 30 Eco 輔助濺射沉積 Cu 薄膜.

 

該制造商的鍍膜機設備采用雙離子束濺射沉積系統, 該設備的本底真空為5x10-5 Pa, 濺射氣體使用 Ar  粒子, 靶材成分為 99.99% Cu, 襯底為硅片.

 

其雙離子束濺射沉積系統工作示意圖如下：

 

 

其中雙離子源中的一個離子源適用于濺射靶材, 另個離子源是用于基材的預清洗.

 

用于濺射的離子源采用伯東的 KRI 聚焦型射頻離子源 380,

 

伯東 KRI 聚焦型射頻離子源 RFICP 380 技術參數：

射頻離子源型號	RFICP 380
Discharge 陽極	射頻 RFICP
離子束流	>1500 mA
離子動能	100-1200 V
柵極直徑	30 cm Φ
離子束	聚焦
流量	15-50 sccm
通氣	Ar, Kr, Xe, O2, N2, H2, 其他
典型壓力	< 0.5m Torr
長度	39 cm
直徑	59 cm
中和器	LFN 2000

 

推薦理由：

聚焦型濺射離子源一方面可以增加束流密度, 提高濺射率; 另一方面減小離子束的散射面積, 減少散射的離子濺射在靶材以外的地方引起污染

 

用于預清洗的離子源是采用伯東 KRI 霍爾離子源 Gridless eH 2000

 

伯東 KRI 霍爾離子源 Gridless eH 2000 技術參數:

離子源型號	霍爾離子源 eH2000
Cathode/Neutralizer	F or HC
電壓	50-300V
電流	10A
散射角度	>45?
可充其他	Ar, O2, N2, H2, organic precursors, others
氣體流量	2-75sccm
高度	4.0“
直徑	5.7“
水冷	是

 

其濺射室需要沉積前本底真空抽到1?10-5Pa, 經推薦采用伯東分子泵組 Hicube 30 Eco, 其技術參數如下：

分子泵組 Hicube 30 Eco 技術參數

泵組型號	進氣法蘭	分子泵 型號	抽速 氮氣l/s	極限真空  hPa	前級泵型號	前級泵 抽速 m?/h
Hicube 30 Eco	DN 40 ISO-KF	Hipace 30	22	1X10-7	MVP 030-3	1.8

 

實際運行結果：

雙離子束濺射制備的薄膜由于其他方法生長的薄膜, 薄膜的表面平整度、厚度均勻性更好絕對沉積角必須要避開 25?附件的位置, 這一位置的粗糙度太大, 生長出的薄膜表面的各方面性質遠低于其他位置

 

伯東是德國 Pfeiffer 真空泵, 檢漏儀, 質譜儀, 真空計, 美國 KRI 考夫曼離子源, 美國HVA 真空閥門, 美國 inTEST 高低溫沖擊測試機, 美國 Ambrell 感應加熱設備和日本 NS 離子蝕刻機等進口知名品牌的指定代理商.

 

 

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