Система нанесения покрытия магнетронным напылением в высоком вакууме

Базовая структура и основные технические характеристики оборудования

Пользовательский интерфейс системы нанесения покрытия магнетронным напылением в высоком вакууме DXZD-400

Оборудование для нанесения покрытия состоит из вакуумной камеры, системы источника испарения, системы столиков для проб, блока вакуумного насоса, системы определения толщины пленки, рамы оборудования, электрической системы управления и системы перчаточного бокса. Передняя дверь вакуумной камеры может быть соединена с перчаточным ящиком, используя интегрированную конструкцию. Все оборудование имеет компактную конструкцию и простую компоновку, что позволяет избежать загроможденного внешнего вида экспериментального оборудования.

1. Вакуумная камера: 1 комплект.

1) Внешний вид: Один комплект высококачественной квадратной вакуумной камеры из нержавеющей стали 304 с передней и задней открывающимися дверцами. Внутренние размеры 420*360*В520мм. Задняя дверь представляет собой распашную квадратную дверцу для облегчения чистки, регулировки вакуумной камеры, обслуживания и перемещения предметов. Входная дверь представляет собой раздвижную квадратную дверь. И передние, и задние двери оснащены окнами DN100.

2) Внизу: 4 интерфейса металлических источников, 2 интерфейса датчиков толщины пленки MCVAC с водяным охлаждением (США), 2 интерфейса освещения CF25.

3) Сверху: 1 интерфейс столика для проб, 2 интерфейса пневматической перегородки, 1 интерфейс высоковакуумного пневматического перегородочного клапана GDQ-J16B-KF.

4) Боковая стенка: 1 интерфейс молекулярного насоса с водяным охлаждением и консистентной смазкой JTFB-650Z, 1 интерфейс высоковакуумного пневматического перегородочного клапана JCDQ-J40B-CF, несколько зарезервированных фланцев.

5) Скорость утечки в камере: Общая скорость утечки не превышает 5×10⁻⁸ Па·м³/с, давление поддерживается в течение 12 часов, давление ниже 10 Па.

2. Система источника испарения: 1 комплект.

1) 4 источника металла: 4 комплекта медных электродов с водяным охлаждением, совместимых с испарительными лодочками (вольфрамовыми, молибденовыми, танталовыми лодочками) и спиральными нитями накала. Он может испарять металлы и оксиды. Оснащен пневматическими перегородками, переключателями, 2 источниками питания постоянного тока, цифровым дисплеем. Источником питания испарения можно управлять с помощью программного обеспечения или вручную, а также его можно автоматически регулировать с помощью монитора толщины пленки 310 с ПИД-регулированием (управление с обратной связью) для одноканальной регулировки скорости испарения.

2) Перегородка: источник испарения отделен перегородками во избежание перекрестного загрязнения. Некоторые разделы можно удалить без инструментов.

3. Система столиков для образцов: 1 комплект

1) Вращение подложки: Уплотнено магнитной жидкостью для обеспечения надежности уплотнения. Скорость вращения: 5–20 об/мин, плавная регулировка с помощью сенсорного экрана.

2) Подъем подложки: Расстояние между подложкой и источником испарения составляет 240–340 мм, подъем осуществляется электрически и плавно регулируется с помощью сенсорного экрана.

3) Держатель подложки: Нагрев армированной проволокой с максимальной температурой нагрева 300°C. Лоток для подложек размером 130*130 мм вмещает 25 подложек размером 15*15 мм.

4) Источник питания: 1 источник постоянного тока.

5) Перегородка подложки: Загерметизирована магнитной жидкостью, она может блокироваться или открываться при любом угле поворота подложки. Управляемый программным обеспечением переключатель вращения работает плавно.

4. Вакуумный насос: 1 комплект.

1) Двухступенчатый насос VRD-30: 1 шт.

2) Вакуумный электромагнитный клапан накачки DDC-JQ40-KF: 1 шт.

3) Соединительный шланг клапана насоса KF40: 1 комплект.

4) Высоковакуумный пневматический перегородочный клапан GDQ-J40B-KF: 1 шт.

5) Молекулярный насос JTFB-650Z с водяным охлаждением и консистентной смазкой: 1 шт.

6) Пневматическая задвижка сверхвысокого вакуума CCQ-150CF: 1 шт.

7) Пневматический отбойный клапан сверхвысокого вакуума CDQ-J40B-CF: 1 шт.

8) Высоковакуумный пневматический перегородочный клапан GDQ-J16B-KF: 1 шт.

9) Цифровой вакуумметр ZDF-5227: 1 шт. (диапазон измерения: 1×10⁵–1×10⁻⁸ Па).

5. Система определения толщины пленки: 1 комплект.

1) Монитор толщины пленки: 1 монитор толщины кварцевой пленки INFICON SQC310 (США), режим: последовательное осаждение. Зонд: 2 канала. Точность отображения и управления: 0,01 Å/с, разрешение по частоте: 0,01 Гц, с функцией ПИД для автоматического управления скоростью осаждения по одному каналу.

2) Датчики толщины пленки: 2 импортированных из США датчика толщины пленки MCVAC с водяным охлаждением, 6 МГц, с быстрозажимной конструкцией для замены кварцевого генератора, позволяющей избежать повреждений из-за резьбовых затягивающих конструкций. Герметизируется запирающей структурой с уплотнительным кольцом.

6. Рама оборудования: 1 комплект.

1) 1 комплект сварной рамы из квадратных труб из углеродистой стали 40, с поверхностным покрытием.

2) 4 комплекта 3-дюймовых универсальных колес для перемещения и регулировки.

3) 4 комплекта анкерных болтов M16 для фиксации и позиционирования.

7. Другая электрическая система управления:

1 комплект (электрическое управление встроено в корпус оборудования)

1) Блок питания для выпечки и освещения: 1 шт.

2) Главный источник питания управления: 1 блок, оснащенный 10-дюймовым сенсорным экраном, контроллером ПЛК, столиком для проб и контроллером перегородки, контроллером перегородки источника испарения, переключателем клапана насоса, устройством определения последовательности фаз и разъемами переключателя кабеля.

8. Другие технические параметры:

1) Защита от потери фазы, защита от неправильной работы, блокировка и функции вакуумного запуска/останова одной кнопкой.

2) Электропитание: однофазная система ~220 В (пиковая мощность 3 кВт).

3) Водоснабжение: Система оборотной охлаждающей воды, температура охлаждающей воды: 17–35°C, температура рабочей среды: 10–40°C.

4) Подача воздуха: небольшой безмасляный бесшумный воздушный насос, обеспечивающий давление 0,2–0,3 МПа для привода пневматических клапанов.

Максимальный вакуум: выше 6×10⁻⁵ Па, время от атмосферного давления до 6×10⁻⁴ Па менее 35 минут, заполнение сухим азотом.

Система перчаточного ящика: 1 комплект

Коробка

1. Двухсекционный корпус перчаточного ящика с внутренними размерами 1200 мм (Д) x 300 мм (Ш) x 900 мм (В). Задняя часть коробки соединяется с машиной для нанесения вакуумного покрытия, ее размеры составляют 1200 мм (Д) x 750 мм (Ш) x 900 мм (В). Материал коробки — нержавеющая сталь SUS304 толщиной 3 мм, внешняя поверхность окрашена в белый цвет, внутренняя часть — матовый металл.

2. Два съемных окна из безопасного закаленного стекла толщиной примерно 8 мм со скошенной конструкцией рабочей поверхности.

3. Четыре перчаточных порта из алюминиевого сплава, изготовленные из цельных стержней, анодированные и устойчивые к коррозии.

4. Четыре бутилкаучуковые перчатки.

5. Несколько стандартных интерфейсов KF40 расположены на задней стороне коробки.

6. Внутри ящика три полки из нержавеющей стали, съемные и регулируемые по высоте.

7. Предохранительный клапан для защиты оборудования и материалов внутри перчаточного ящика.

8. Стальная опорная рама высотой 900 мм, оснащенная универсальными колесами для выравнивания, перемещения и фиксации.

9. Белый светодиод для освещения бокса, установленный в передней верхней части стеклянного окна.

Передаточные камеры

1. Большая передаточная камера:

— Материал: нержавеющая сталь SUS304 толщиной 3 мм.

— Размеры: Φ370 x 800 мм.

— Расположение: правая сторона коробки.

- Соединение: Съемное, с профессиональным фланцевым уплотнительным соединением.

— Метод переноса: использование съемного подвижного лотка для облегчения переноса больших материалов.

- Операция:

— Ручное управление с помощью сенсорного экрана.

— Автоматическая работа с функциями вакуумирования и наполнения газом. Пользователи могут установить количество циклов, время вакуумирования и давление наполнения. ПЛК автоматически выполняет несколько операций вакуумного заполнения.

2. Малая передаточная камера:

— Материал: нержавеющая сталь SUS304 толщиной 3 мм.

— Размеры: Φ150 x 300 мм.

— Расположение: правая сторона коробки.

— Соединение: герметизировано сваркой.

— Метод переноса: Использование подвижного лотка.

— Управление: Ручное управление с помощью трехходового шарового крана.

Система очистки газа

1. Колонна очистки газа:

— использует высокоэффективный медный катализатор и молекулярное сито для удаления влаги и кислорода.

- Емкость по поглощению кислорода и влаги: 60 литров и 2 кг соответственно.

2. Регенерация колонны очистки осуществляется с использованием смеси водорода/азота или аргона.

— Регенерационный газ: Смесь водорода и азота (H2: 5%, N2: 95%).

- Из-за сверхнизкой скорости утечек частота регенерации составляет примерно один раз в год.

3. Циркуляционный вентилятор:

- Расход: 60 м³/ч. Перчаточный ящик имеет автоматический и ручной режимы циркуляции с низким энергопотреблением, обычно менее 50 Вт. Внешний преобразователь частоты или охладитель не требуются.

— установлен в герметичном контейнере из нержавеющей стали с полной сваркой для обеспечения хорошей герметизации.

— Вентилятор, управляемый анализатором кислорода и воды, работает всего около 5 минут в час, что снижает выделение тепла и устраняет необходимость в водяном охлаждении, тем самым продлевая срок службы вентилятора.

4. Колонна для адсорбции органических растворителей с адсорбционным материалом из активированного угля, заменяемая при насыщении.

5. Главный циркуляционный клапан с электропневматическим управлением и стандартными интерфейсами KF40.

6. Все газовые контуры управляются электромагнитными клапанами, а регенерация колонны очистки полностью автоматизирована.

7. Газовые фильтры установлены на входе и выходе циркуляционной системы.

Система управления

1. Система управления состоит из ПЛК Siemens и 7-дюймового цветного сенсорного экрана с удобным интерфейсом на китайском/английском языке.

2. Функции управления:

— Автоматический контроль давления в коробке: пользователи могут установить диапазон рабочего давления от +10 до -10 мбар. Диапазон по умолчанию составляет от 0 до +5 мбар. Если давление превышает 12 мбар, ПЛК автоматически открывает предохранительный клапан для сброса давления.

— Управление одной кнопкой для нескольких циклов вакуумного заполнения в передаточной камере.

— Циркуляционная очистка, автоматически контролируемая уровнем воды и кислорода внутри камеры.

— Ручной или автоматический контроль уровня утечек: ПЛК может обнаруживать и сообщать об уровне утечек в коробке ежедневно или по требованию.

— Автоматическая очистка газа: пользователи могут установить время очистки и запустить процесс с помощью сенсорного экрана.

— исторические данные записываются и могут быть экспортированы через USB.

— Система предупреждает пользователей об ошибках в работе и небезопасных условиях.

— Все операции взаимосвязаны во избежание повреждения оборудования или загрязнения атмосферы внутри бокса.

Другие аксессуары

1. Вакуумный насос: Британская марка EDWARDS, модель RV12, производительность 12 м³/ч, максимальный вакуум 2x10⁻³ мбар, оснащен импортным фильтром масляного тумана.

2. Анализатор кислорода:

— Бренд: US Panametrics.

- Диапазон измерения: 0-10, 100, 1000, 10000 ppm.

— Точность: 1% диапазона или 0,2 ppm.