E-BeamE-Beam蒸镀系统简介蒸镀系统简介2021/8/211.工作原理2.理论基础3.机台附属设备4.系统及排气流程5.人机操作界面E-BeamE-Beam蒸镀系统简介蒸镀系统简介2021/8/22 电子束蒸镀法是利用电子枪所射出的电子束轰击待镀材料,将高能电子射束的动能转化为熔化待镀材料的热能,使其局部熔化因在高真空下( 410-6 torr)金属源的熔点与沸点接近,容易使其蒸发,而产生的金属蒸气流遇到晶片时即沉积在上面工作原理2021/8/23理论基础饱和蒸气压:在一定温度、压力下,设纯液体与其蒸气平衡共存,即两相的量长时间保持不变,通常称此时平衡蒸气的压力为该液体在此温度下的饱和蒸气压沸腾:当液体饱和蒸气压与外压相等时,液体不仅可以从表面气化,它的内部也可气化形成气泡而不断冒出,这种现象叫做沸腾沸腾时的温度,即液体的蒸气压等于外压时的温度叫做沸点同一液体在不同外压下,有不同的沸点如增大外压,则其蒸气压等于外压所须的温度(即沸点)必升高;如降低外压,则沸点降低2021/8/24E-Beam机台及附属设备机台主体外观蒸镀腔体CRTM9000膜厚控制器触摸式LCD显示屏真空计E-Gun控制面板加热控制器和JIG调速器电子束控制器2021/8/25蒸镀腔体内部E-Beam机台及附属设备2021/8/26坩锅及挡板电子枪E-Beam机台及附属设备2021/8/27油封式机械帮浦:是借帮浦腔体内的转子(rotor)和静子(stator)连续接触进行进气、压缩、和排气的行程,因为转子和静子在运动过程中为连续接触,因此必须采取润滑的措施,以减少磨损及排除摩擦热。
油封式机械帮浦操作的压力范围宽(1atm10*-3torr),且可以得到不错的压缩比,设计较为简单,其终极真空度可达到10*-4torr鲁式帮浦:它的特性是在中度真空时有很好的抽气速率,相对的在接近大气压的低真空领域则抽气速率不佳,因此鲁式真空帮浦常用在串连油封式机械帮浦或其它干式真空帮浦,以加大真空系统在中度真空的抽气速率因此鲁式帮浦又被称为机械式助力帮浦机械帮浦和鲁式帮浦E-Beam机台及附属设备2021/8/28冷冻帮浦基本原理:冷冻帮浦抽气是利用超低温方式将气体冷冻成固体,使得真空腔体内各类气体分子冻结,以达到极高的真空度它是使用沸点最低的液态氦(4.2K)作为冷媒,在这个工作温度下,除氦气分子以外所有的气体都凝结为固态,且蒸气压大部分都低于10*-8Pa以下,不过对于氦、氩、氖三种气体而言仍有相当的蒸气压构造:压缩机式冷冻帮浦,包括有压缩机和膨胀室两部分它是利用高纯度的氦气(99.999)作为冷媒,由压缩机压缩,经冷冻管路送到膨胀室,利用气体膨胀吸热方式降低温度,压缩产生的热能则由冷却水带走基本参数:启动压力:低于10*-1Pa终极压力:10*-8PaE-Beam机台及附属设备2021/8/29压缩机作用:压缩机在冷冻帮浦中所担负的任务是将在膨胀室内已完成膨胀吸热的高纯度氦气再压缩冷却,而压缩过程自然会产生压缩热,这些热先经润滑油冷却,再由机体外围缠绕的冷却水管的冷却水带走。
这些经过压缩冷却程序的高压低温氦气再导入冷冻帮浦的膨胀室,形成一个完整的氦气循环体系由于冷冻帮浦的冷凝效果与氦气纯度有极密切的关系,而氦气再压缩过程中不可避免的会受到压缩机内油气的污染,为维持氦气的纯度,在高压氦气进入膨胀室之前,要经过过滤现有的冷冻帮浦有两道过滤程序,一,油分离过滤器,分离油和氦气;二,吸附过滤器,利用活性炭将残余的油气分子完全清除E-Beam机台及附属设备2021/8/210CRTM9000膜厚计CRTM9000膜厚计:设置蒸镀程式,及镀膜全过程的实时监视膜厚计算方法:利用石英振荡器上薄膜重量变化引起的振荡频率变化来计算膜厚 Tooling值修改: film thickness on substrateTOOLING=100X film thickness on quartz crystal plateE-Beam机台及附属设备2021/8/211镀膜程式范例:NOFUNCTIONVALUEEVENT1READYPORT02LH2POWER RAMP 0110%00:013POWER CONSTANT 01KEEP00:504POWER RAMP 0220%00:035POWER CONSTANT 02KEEP00:506RATE RAMP 015.000 /S00:017RATE CONSTANT 015.000 /S3.000K8POWER RAMP 030.00%00:019POWER CONSTANT 030.00%00:00E-Beam机台及附属设备2021/8/212系统及排气流程图Chamber PIG IONATMS.V.VV.VMFCO2 INVbVfCP PIGATMN2 INN2 OUTDC24V电磁阀MBPRPATMAuto leak.VR.VS.R.VMVFV2021/8/213系统及排气流程图PIG:初度真空计ION:高度真空计ATM:大气确认器(确认Chamber气压回到大气压)VV:粗破阀SVV:细破阀MFC:气体流量计RV:粗抽阀SRV:细抽阀MV:主阀FV:前端阀CP:冷冻帮浦RP:机械帮浦MBP:鲁式帮浦2021/8/214系统及排气流程图CRYO PUMP暖机流程RPFVRPFVCP PIG压力上升测试ONONONOffOffH 5*101TorrL 2*101Torr当CRYO PUMP真空度降到2*101Torr时,如果在5min内CRYO PUMP内压力没有上升到5*101Torr以上时,进行下一步动作。
2021/8/215系统及排气流程图抽真空RPRVRPRVCP PIGONONONOffOffH 3.5*101TorrL 3*101Torr当Chamber真空度降到3*101Torr时,如果在3秒钟内Chamber内压力没有上升到3.5*101Torr以上时,进行下一步动作SRV IONOffON压力上升测试时间设置:设置细抽真空时间2021/8/216系统及排气流程图破真空MVVVVVATMONONONOffSVVOffON IONOff时间设置:设置细破真空时间2021/8/217系统及排气流程图CRYO PUMP再生CPATMN2 IN/OutN2 OutONONONOffN2 INON时间设置:设置再生时间(至少120min)2021/8/218人机操作界面简介主画面2021/8/219人机操作界面简介半自动模式2021/8/220坩锅选择人机操作界面简介2021/8/221自动镀膜(一)人机操作界面简介2021/8/222自动镀膜(二)人机操作界面简介2021/8/223自动镀膜(三)人机操作界面简介2021/8/224自动镀膜(四)人机操作界面简介2021/8/225自动镀膜(五)人机操作界面简介2021/8/226自动镀膜(六)人机操作界面简介2021/8/227冷冻帮浦人机操作界面简介2021/8/228手动模式人机操作界面简介2021/8/229遮板人机操作界面简介2021/8/230镀膜参数组人机操作界面简介2021/8/231系统值设定人机操作界面简介2021/8/232镀膜记录表人机操作界面简介2021/8/233密码设定人机操作界面简介2021/8/234警报讯息人机操作界面简介2021/8/235安全标示说明 标 示 说 明 注意高温请勿触摸 注意作业人员维 修前请先关闭电 源,避免夹手 注意高压电 危险,作业人员注意安全(存在场所:高压电 极导入部分与AC 220V部分) 人机操作界面简介2021/8/236安全标示说明注意界些危险,请将手远离机械装置 注意保持通风顺畅 注意高压电 ,维修前先关闭电 源 人机操作界面简介2021/8/237各机台功用机台功用及蒸镀金属一览表机台名称蒸镀金属加热方式E-BeamAu、AuGe、NiE-GunE-Beam&R/HAu、 Al 、TiE-GunAuBeThermalE-Beam(氧化物)SiO2、ITOE-Gun2021/8/238操作步骤启动机台启动冷冻帮浦上晶片抽真空编写蒸镀程式开启E-Beam电源执行自动镀膜命令破真空取出晶片2021/8/239个人观点供参考,欢迎讨论部分资料从网络收集整理而来,供大家参考,感谢您的关注!。