福州大学磁控溅射机等实验设备采购招标公告
福州大学磁控溅射机等实验设备采购招标公告
品目号
货物名称
数量
主要技术规格
包1-1
磁控溅射机
1
1. 主要技术性能指标
1.1 系统结构
系统为单真空室结构(PVD沉积室),镀膜过程在该真空室内完成,其结构为圆筒形形式,真空室外壁整体电解抛光,保持不锈钢原色。
在真空室中,可以利用蒸发源或磁控溅射源进行蒸发或磁控溅射镀膜。在PVD沉积室中装有一套电阻蒸发源,利用电阻加热蒸发镀膜原理完成电阻加热蒸发镀膜过程;与此同时,PVD沉积室中还安装有四只磁控溅射源(Φ60圆靶,配一个直流电源、一个射频电源),各靶RF、DC兼容。
控制部分包括两部分:真空系统控制和镀膜过程控制,二者用来满足设备对于控制功能的要求。
1.2 真空获得
真空获得系统采用分子泵+机械泵机组来实现:利用1200L/S涡轮分子泵作为主泵,机械旋片泵作为预抽泵对真空室抽气。
真空度控制通过和主泵相连的插板阀来实现,各种阀门均采用超高真空阀门辅以金属密封圈密封;进气采用两路质量流量计来控制,流量100SCCM、50SCCM各一路,二路可以通过混气室混合后进气,也可以分别进入溅射室,并配以相应的进气截止阀,管道及接口采用精密不锈钢管、压制波纹管制作而成。
冷却水路进出水都配不锈钢球阀及接嘴,配水冷循环系统,保证停水时可持续工作,水温≤30℃。缺水报警并切断电源以保护扩散泵、电源、靶。
1.3 蒸发溅射沉积系统
1.3.1 工作原理
通过一只电阻加热蒸发源和四只磁控溅射靶来完成。蒸发源和磁控溅射源均安装在真空室底板上,对称安装在同一个圆周上。各蒸发源和磁控溅射靶之间安装有挡板,防止工作时的交互污染。蒸发源和磁控溅射源的高度不可调节。蒸距及靶基距的调节通过基片架的升降来完成,溅射靶基距40~80mm可调。靶挡板、基片挡板、基片靶位控制、自转速度均用步进电机控制,控制部分上位机界面可调可控。
A. 基片架功能
基片架可以实现基片的公转、自转、加热、偏压,并通过波纹管连接实现基片架的整体升降来实现调节靶基距的作用。
基片架的主体为一个同轴双轴磁流体密封传动装置。其外轴和一台步进电机通过齿轮传递动力,用来实现各基片围绕真空式主轴的公转。内轴和另外一台电机通过齿轮传递动力,用来实现各基片围绕各自主轴的自转。
样品架可以一次安放四块基片,通过公转和不同靶位对齐。通过PID控制的加热装置可将基片加热到500℃以下温度,加热温度可调,控温精度±2℃,基片温度可实时显示。
为防止功能源对非沉积基片以及非工作功能源的污染,基片架装有挡板。
B. 镀膜过程
蒸发镀膜过程和磁控溅射镀膜过程分别进行。利用沉积室内隔板和功能源挡板隔离蒸发源和磁控溅射源蒸发和溅射沉积部分,防止相互间的污染。
真空室顶板开启后,将安装在基片载体上的基片安装到转动基片架上,利用基片架的公转功能将待镀基片转到不同功能源的正上方;利用基片架的自转功能实现基片的自转,保证薄膜的均匀性。基片镀膜膜厚均匀性达到5%。
蒸发镀膜:利用电阻加热蒸发镀膜原理,将需要蒸镀的材料放入坩埚中,接通电源达到材料蒸镀所需的温度,实现薄膜沉积。
单质薄膜的制备:采用磁控溅射方法,使用直流电源或射频电源,在基片上得到单质金属膜或介质薄膜。
多层膜的制备:基片在步进电机的驱动下可以绕自身轴线自转(60转/分内可调),基片架通过真空室外的波纹管连接可升降(调节靶基距)。四只磁控溅射源及蒸发源可根据需要,按照一定的启停顺序,完成多层膜的镀制过程。
化合物薄膜:本系统可以通过三种方式制备化合物薄膜。(1)采用射频电源,利用具有特定组成的靶材来得到化合物薄膜;(2)采用直流/射频溅射电源,利用单质靶材在通入反应气体的条件下制备化合物薄膜;(3)反应蒸发的方法
此外,系统考虑了偏压溅射要求,配置了一套偏压电源,在上述各种薄膜的制备过程中将偏压条件引入镀膜过程。
C. 真空获得及压力控制
利用涡轮分子泵作为主泵,机械旋片泵作为前级泵对真空系统抽气。溅射过程压力控制通过和主泵相连的插板阀来实现。
D.电源
一只1000W直流电源、一只1000W射频电源、一只蒸发加热电源以及200V偏压电源。
E. 接口
前面与侧面安装两个Φ100的观察窗(窗后加有挡膜玻璃),两个带四芯引线的电气引入接口,安装一个微调放气阀。
为拓展真空室功能,预留清洗离子源接口法兰,预留有一个CF35的备用法兰口,膜厚测试仪接口并配以相应的盲板。
1.3.2 系统主要参数
l 极限真空度:优于6.7×10-5Pa(清洁+烘烤去气条件下12小时内获得);
l 抽真空时间:连续40分钟内,≤6.7×10-4Pa;
l 系统漏率:停泵关机12小时后真空度≤10 Pa。
l 基片加热温度:≤500℃
l 基片尺寸:≤2英寸的圆片(4块);
l 样品架数量:1个;
l 靶材尺寸:直径Φ60
l 真空室烘烤温度:≤150℃;
l 真空室尺寸:Φ600×H350;(根据系统配置,可以适当调大)
l 靶基距可调距离: 40mm-80mm(轴向方向);
l 蒸发、溅射镀膜的膜厚均匀性均可达到:5%
二、系统主要配置
根据上述技术要求,系统要求配置如下。
表一、多功能系统配置
一、零部件
项目
单位
数量
规格
产地
备注
真空获得
溅射真空室
只
1
Φ600×H350
国产一级
尺寸可适当调大
插板阀
只
1
国产一级
连接真空室和主泵
分子泵
台
1
1200L/S
国产一级
主泵
机械泵
台
1
8L/S
天津莱宝
预抽泵
前级泵
挡板阀
只
1
DN40
国产一级
预抽管道通断
照明及烘烤装置
套
1
国产一级
带挡板
各型法兰及观察窗
批
DN16、35、63、100、150
国产一级
不锈钢管路、管接头
批
1
国产一级
各种规格精密不锈钢管、波纹管、管接头
电磁阀
只
2
DN40
国产一级
其它阀门
批
1
国产一级
真空测量
数显复合真空计
台
1
WMC-543
国产一级
金属裸规
批
1
ZJ52T ZJ2等
国产一级
带一套
备件
气体输送
质量流量计
台
1
D08-2
七星华创
两路显示
质量流量控制器
只
2
D07-7BM
100SCCM、
50SCCM各一
七星华创
气体流量控制
管路及接头
批
1
国产一级
电磁阀
只
4
SJ1R-S6G01
国产一级
用于控制气体通断
控制接口
套
1
国产一级
转动样品架
基片载体
套
6
可夹持最大Φ60基片
国产一级
备用2套
溅射转动样品架
套
1
国产一级
基片自转、样品架升降、双轴磁流体密封
溅射基片加热装置
套
1
500℃以内
温度显示
国产一级
PID控制,控温精度±2℃
偏压装置
套
1
-200V
国产一级
含电源
P
V
D沉积室
蒸发电源
套
1
电极最大电流400A,电压6V
国产一级
电压电流数字显示
磁控溅射靶
套
4
Φ60圆形平面靶
国产一级
直流电源
套
1
1000W
国产一级
有电源切换装置。
直接溅射射频电源
套
1
1000W,
13.56MHz
中科院微电子所
有电源切换装置
其它
升降机构
套
1
国产一级
循环水机
套
1
国产一级
循环水箱
套
1
国产一级
水压报警、连锁控制系统
套
1
水温≤30℃
国产一级
真空控制软件
套
1
国产一级
含控制上位机,各控制界面可控可调
电气控制柜
套
2
国产一级
设备机架
套
1
国产一级
标准件、配件、附件
套
1
国产一级
配以下靶材:铜Cu(5N)/铝靶Al(5N)/氮化硼靶BN/二氧化硅靶SiO2/砷化镓靶GaAs(5N)/硅靶 Si(5N)/ITO靶 各一块。
配相应规格的泵、阀、管路、各轴封处易损密封圈各一套。
配烘烤灯、规管等易损件备件各一套。
配气路卡套、管接头等备件各一套。
配相关规格螺栓、螺母、螺钉、垫圈等标准件备件各一套。
配备件各一套。电气易损件保险丝管备件各一套。
配随机专用工具(五金工具箱)一套。
售后服务:
1、按ISO9001质量管理体系组织设计、加工、验收,并出具整个过程的质量管理文件。
2、提供该设备的技术使用说明书及配套外购设备说明书
3、提供该设备的设计总体图及部件总图,供甲方存档及维修使用。
4、培训甲方的使用维护人员。
5、在甲方现场验收后,一年内免费维修正常使用下出现的故障。非正常使用条件下出现的故障或损坏只核收工本费。
6、设备到甲方后,乙方应3天内到甲方现场安装调试。
7、提供8小时响应客服电话,36小时到达现场的服务。
包1-2
复合真空计
4
配用规管:热耦规、电离规二路测量。可扩充性:可增加一路热偶规测量,配用ZJ-53热耦规管和ZJ-10电离规管,真空测量范围:101kPa-0.00001Pa
包1-3
前级低真空泵
3
旋片式、抽速:8L/s、噪声≤70 dB(A)
包1-4
晶振膜厚控制仪
1
适用于真空(高频、磁控、直流)溅射仪、热蒸发、电子束镀膜等。液晶显示,参数可长期保存,能与计算机相接,能在计算机上显示动态各种参数,设置,控制膜厚仪。 监测厚度范围:1?~99μ9999?,自动换档,厚度显示分辨率1?。监测速率范围:0.1?~9999.9?/S, 速率显示分辨率0.1?。监测时间范围:1s~99H,时间显示分辨率1s。预置终点厚度:1?~99μ9999?,预置终点时间:1s~99H,镀膜巡回次数:0~99次,巡回定时时间:2分~198分,探头选择:A、B、C、D 4个,配四个探头,配12片晶片备件,参数存储范围:16层,输出控制:二组,继电器常开(或常闭):1A/250V,电源:AC220V,功率≤20W
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