Đặc điểm chính
Tối ưu hóa cho Wafer 8 inch: Khả năng xử lý các tấm wafer kích thước lớn lên đến 200mm, giúp chuyển đổi mượt mà từ quy trình nghiên cứu R&D sang sản xuất thương mại.
Buồng chân không mở rộng linh hoạt: Sở hữu buồng hộp thép không gỉ 304L lớn hơn, cung cấp tùy chọn chiều cao "Long throw" lên đến 36 inch để tối ưu hóa khoảng cách bốc bay màng mỏng.
Tự động hóa an toàn với eKLipse™: Hệ thống quản lý công thức chạy thời gian thực trên phần cứng độc lập, đảm bảo quy trình lắng đọng không bị gián đoạn ngay cả khi máy tính giao diện bị lỗi.
Mở rộng tối đa 8 nguồn phun xạ: Cho phép cấu hình đồng thời lên đến 8 cathode Torus® phát xạ độc lập, hỗ trợ chế tạo các màng hợp chất đa lớp phức tạp cấu trúc cao.
Khóa tải mẫu Low-Profile tự động: Tích hợp module Load Lock thiết kế mỏng gọn với cơ chế chuyển mẫu tự động, giúp thay đổi wafer nhanh chóng mà không làm mất môi trường chân không buồng chính.
Kiểm soát nhiệt độ và năng lượng đế: Hỗ trợ gia nhiệt đế mẫu lên tới 850°C phối hợp cùng nguồn RF bias 100W, mang lại chất lượng liên kết màng siêu tinh khiết và đồng đều tuyệt đối.
Mô tả chi tiết
Hệ thống Kurt J. Lesker PRO Line PVD 200 vận hành trên nền tảng lắng đọng vật lý từ pha hơi (PVD) tiên tiến, được thiết kế đặc thù để xử lý các tấm wafer kích thước lớn lên đến 8 inch (200mm). Cơ chế cốt lõi của hệ thống dựa trên việc kiểm soát động học của các hạt vật liệu trong môi trường chân không siêu cao nhằm tạo ra lớp phủ màng mỏng có độ tinh khiết và đồng đều tuyệt đối trên diện tích bề mặt lớn.
Trong buồng chân không dung tích lớn của PVD 200, hệ thống có thể kích hoạt đồng thời nhiều kỹ thuật lắng đọng bao gồm: Phun xạ Magnetron (Sputtering) với tối đa 8 nguồn phát Torus®, bốc bay chùm tia điện tử (E-beam) năng lượng cao loại KJLC KL6/KL8, bốc bay nhiệt và bốc bay lớp hữu cơ (LTE). Khi quá trình bắt đầu, các nguồn vật liệu được hóa hơi hoặc bắn phá bởi ion plasma, giải phóng các nguyên tử tự do bay thẳng về phía đế mẫu.
Để đảm bảo độ đồng đều màng mỏng xuất sắc (≤±5%) trên toàn bộ bề mặt Wafer 200mm, PVD 200 áp dụng cơ chế hình học buồng "Long throw" với chiều cao mở rộng lên đến 36 inch. Khoảng cách lớn từ nguồn tới đế mẫu cho phép các dòng hạt vật liệu phân tán đồng đều hơn trước khi chạm vào bề mặt. Đồng thời, đế mẫu được xoay liên tục quanh trục với tốc độ 20 RPM, kết hợp gia nhiệt phân phối đều lên đến 850°C giúp các nguyên tử vật liệu tái sắp xếp mạng tinh thể một cách hoàn hảo nhất.
Hệ thống cho phép cấu hình đồng thời công nghệ phún xạ magnetron (Sputtering) sử dụng các cathode Torus® độc quyền, bốc bay chùm tia điện tử (E-beam), bốc bay nhiệt (Thermal) và nguồn bốc bay vật liệu hữu cơ nhiệt độ thấp (LTE). Khi dòng khí trơ (như Argon) được phóng điện tạo plasma, các ion sẽ bắn phá bia vật liệu (Target) trong cơ chế Sputtering; hoặc chùm electron cường độ cao sẽ bắn trực tiếp vào chén nung trong cơ chế E-beam để làm hóa hơi vật liệu. Các phân tử vật liệu tự do này di chuyển trong môi trường chân không siêu cao -5 × 10⁻⁸ Torr – nơi có quãng đường tự do trung bình cực lớn – để hướng thẳng và bám chặt lên bề mặt đế mẫu (Substrate).
Để kiểm soát chất lượng màng mỏng, hệ thống sử dụng cơ chế xoay đế mẫu liên tục (đến 20 RPM) kết hợp với các bộ điều khiển độ dày màng bằng vi cân tinh thể thạch anh (QCM). Đồng thời, hệ thống quản lý nhiệt độ thông minh cho phép gia nhiệt lên tới 850°C hoặc làm mát bằng nước trực tiếp, giúp định hình cấu trúc tinh thể của màng mỏng ngay trong quá trình lắng đọng.