超高真空高能脈衝磁控濺射鍍膜設備（HITSemi-UHV-HIPIMS）

超高真空高能脈衝磁控濺射鍍膜設備，是在超潔淨環境下，採用納米及原子級製造技術，生長高純度高品質薄膜。應用場景之一：GaN單晶薄膜生長工藝、GaN基稀磁半導體分子結構材料製備的工藝實現。

所屬分類:

PVD/CVD 科學儀器

服務支持:

13632750017

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產品描述

該設備由工藝室、預處理室、手套箱、傳送樣品機構、真空製備系統、電氣控制系統、Rheed等測量檢測系統組成。可在潔淨環境下完成樣片的清洗、外延片及稀磁半導體膜層製備及膜層後期處理、防護包裝等流程。

主要特點
在超高真空和超潔淨環境下，實現等離子體濺射外延過程。
集成原子級別探測的電子束測試手段，實現超高真空PSD外延原子級別物理性能研究（包括原子級別缺陷形成規律、動力學規律等）。
從原子尺度精確控制第三代半導體（本專案以GaN薄膜做驗證）等離子體濺射外延生長過程。

預處理室
高真空本底，做為樣片表面等離子清洗、高溫除氣及鍍膜後樣片擴散、退火等應用。該室開門與手套箱相連，利於進樣兼預處理室的清潔；該室配有一套手動樣品傳遞桿，用於樣品在預處理室與工藝室之間的傳遞。

預處理室技術參數

極限真空	2×10 ^-5 帕
工作真空	5×10 ^-4 帕
樣片直徑	Φ4英寸
樣品加熱溫度	室溫～600℃
溫控精度	±1℃
離子源口徑	Φ50毫米
離子源與樣品平面的距離	200毫米
離子能量	5eV~200Ev
送樣桿傳遞距離	900毫米
托叉升降距離	10毫米

工藝室
超高真空本底，為薄膜材料的生長提供理想的潔淨環境。
膜層製備採用自主設計的超高真空液態磁控濺射靶和超高真空固態磁控濺射靶（工作時真空腔體真空度在10 ^-1 Pa以下）（或束源爐），配以气体离化源，通過源組合可完成（氮化鎵，p/n ）（ AlN，p/n ）（ AlGaN ）等膜層的製備。
工藝室配置有：
▶ φ4英寸高溫樣品台一套；樣片可旋轉（2～20轉/分鐘，無級可調）、加熱溫度室溫～1200℃（溫控精度：±1℃）。
▶ 兩英寸液態磁控濺射靶一套，用於Ga靶材的濺射。
▶ 兩英寸超高真空磁控濺射靶三套（或束源爐），用於鋁、碳、鎂、鍺、矽的靶材濺射（或束源爐高溫製取各元素物質）。
▶ 射頻離化源兩套，用於N源的離化。
▶ 原位測量系統Rheed一套。

工藝室技術參數

極限真空	2×10 ^-7 帕
工作真空	5×10 ^-6 帕
樣片直徑	Φ4英寸
樣品加熱溫度	室溫～1200℃
溫控精度	±1℃
樣品旋轉速度	0，2～20轉/分鐘（線上可調）
濺射靶濺射面與樣品平面的調整距離距離	液態源濺射靶：75mm～150mm（離線調整）
	主源濺射靶：75mm～150mm（離線調整）
	摻雜源靶：75mm～150mm（離線調整）
電源控制穩定性	<1％
膜厚監測精度	0.3Å

設備工作條件

供電	三相五線制，AC 380V，50Hz；接地電阻≤1Ω
功率	根據具體工藝需求配置
冷卻水	≤100升/分钟
水壓	0.1MPa~0.15MPa
水溫	18℃～25℃
氣動部件供氣壓力	0.5MPa～0.7MPa
質量流量控制器供氣壓力	0.05MPa～0.2MPa
工作環境溫度	10℃～40℃
工作環境濕度	≤50%