Sputter Coater - mit großer Probenkammer

Q300 Series von Quorum Technologies

Die Sputter Coater (Metal-l/Kohlebedampfer) der Q300-Serie sind modular aufgebaute vollautomatische Beschichtungsanlagen mit großem Rezipienten für feinkörnige Schichten für REM, TEM und die Dünnschichttechnik. Das Gerät ist in vier Versionen erhältlich.

Features
Q300RT Sputter Coater für Edelmetalle mit 3 Targets, Vorvakuum, für Beschichtung von Proben mit max. 20 cm Durchmesser
Q300TT Sputter Coater für Edelmetalle und oxidierende Metalle mit 3 Targets, Hochvakuum, für Beschichtung von Proben mit max. 20 cm Durchmesser
Q300TD Sputter Coater für Edelmetalle und oxidierende Metalle mit 2 Targets für sequentielle Beschichtung von Proben mit max. 15 cm Durchmesser, Hochvakuum
Q300TES Metallbedampfung, Kohlebeschichter & Sputter Coater für Edelmetalle und oxidierende Metalle für Beschichtung von Proben mit max. 15 cm Durchmesser (Metallverdampfung) oder ca. 10 cm für Kohle/Sputter, Alle Funktionen enthalten, Hochvakuum

Q300RT und Q300TT bieten die Möglichkeit große Proben bis 20 cm zu beschichten. Die Version Q300TD kann eine Probe sequenziell mit zwei unterschiedlichen Materialen besputtern und so Multi-Layer-Systme realisieren (bis zu 5 Schichten). Der Q300 TES ist durch austauschbare Beschichtungskopfteile in der Lage sowohl als Metall-/Kohleverdampfer als auch als Sputter Coater zu fungieren. Die Eingabe der Beschichtungsparameter, Anzeige des Beschichtungsablaufs und Fehlerausgabe erfolgen über einen Touchscreen. Anwender können ihre eigenen Rezepte mit allen Parametern abspeichern. Durch die Vergabe von Zugriffsrechten sind bestimmte Parameter vor Veränderung durch Anwender geschützt. Als Administrator hat man Zugriff auf alle Einstellungen.

Verschiedene optionale Probentische erlauben eine effiziente und reproduzierbare Beschichtung der unterschiedlichsten Probengeometrien. Durch die vollautomatische Steuerung entfällt die Einstellung der Argonprozessgasmenge mit einem Nadelventil im Sputterbetrieb. Je nach eingestellter Gasmenge (Vakuum) wird die Spannung automatisch nachgeregelt und der programmierte Sputterstorm (mA) konstant gehalten. Dadurch kann bei hoher Probentopographie auch diffus und mit geringem Sputterstrom gearbeitet werden.

Funktionsprinzip Magnetron-Sputter Coater
Die Magnetron-Sputter Coater (auch "kaltes Sputtern“) besitzen im Sputterkopf (Kathode), nahe dem Target einen für diese Anwendung optimierten Magneten. Er hat die Aufgabe auf seinen Feldlinien die bei der Ionisation freiwerdenden Elektronen/ Ionen zu lenken.

Dadurch werden

  • Elektronen effektivier für eine weitere Ionisierung von Prozessgasionen genutzt
  • übermäßige Erwärmung vermieden
  • die nutzbare Fläche des Target optimiert

Beim Sputter Coating wird ein Rezipient evakuiert und anschließend kontinuierlich ein Prozessgas, vorzugsweise Argon, zugeführt. Argon hat eine optimale Ionengröße und reagiert als Edelgas chemisch nicht mit anderen Materialien. In einem Vakuumfenster von ca. 1 x 10-1 mbar bis ca. 5 x 10-3 mbar werden in einem elektrischen Feld Prozessgasatome (Argon) ionisiert, also ein Plasma gezündet. Die positiven Argonionen werden auf die Kathode, den Magnetronkopf mit Target, beschleunigt und schlagen aus dem Target Atome heraus die alle Oberflächen innerhalb des Rezipienten benetzen. Auch die zu beschichtende Probe.

Sputter Coater und Dünnschicht-Anwendungen
Sputter Coater können natürlich auch für andere Dünnschicht-Anwendungen eingesetzt werden wie beispielsweise für die elektrisch leitfähige Beschichtung von Glaskapillaren oder sonstigen Oberflächen, die Erzeugung metallischer Mehrschichtsysteme oder die definierte Beschichtung von bestimmten Sonden wie Cantilevern.

Die Modelle Q300 RT und TT verfügen über drei Magnetronsputterköpfe mit optimierter Anordnung zur homogen Beschichtung von großflächigen Proben (max. 20 cm Durchmesser). Die Variante Q300 TD besitzt zwei Sputterköpfe und ermöglicht so ein sequentielles beschichten mit zwei Materialien und einer gesamt Prozesszeit von bis zu 300 Minuten ohne Vakuumbruch.

Q300 RT/TT/TD & TES
Abmessungen585 mm x 470 mm x 410 mm (WxDxH)
Gewicht 36,5 kg
RezipientBorosilikatglas 283 mm ∅ x 127 mm H
ImplosionsschutzPolyethylenterephthalat (PET) - Zylinder
Display145 mm x 320 mm x 240 mm TFT Touchscreen
BenutzeroberflächeIntuitive vollständige grafische Oberfläche
SputtertargetQ300RT  – inkl. 3 Goldtargets
Q300TT  – inkl. 3 Chromtargets
Q300TD  – inkl. 1 Chromtarget und 1 Goldtarget
Q300TES  – inkl. 1 Chromtarget
Vakuum
Drehschieberpumpe 50 l/min. zweistufige Drehschieberpumpe mit Ölnebelfilter und Anschlussmaterial – separat zu bestellen AG-DS102
Turbomolekularpumpe (nur Q300 TT/TD & TES)Intern, 70 l/s., luftgekühlt
VakuummessungPirani Vakuummessröhre, Anzeige max. 5 x 10-4 mbar, danach „High Vacuum“ (”Full Range Gauge” Penning-Messröhre Option)
Druckbereich Sputtern5 x 10-3 und 5 x 10-1 mbar
Probenbühne- rotierender Probentisch 8“ (Q300 RT/TT)
- rotierender Probentisch 4“ (Q300 TD/TES)
Alternative Probenbühnen unter Optionen und Zubehör
Anwendungen
Sputtern0-150 mA (0-80 mA Q300RT), Prozesssteuerung mit optionalem Schichtdickenmonitor oder nach programmierter Zeit. Die maximale Sputterzeit beträgt 60 Minuten ohne Bruch des Vakuums.
Q300 RT/TT - 3 Magnetronköpfe für gleichmäßige Beschichtung von großen Flächen, Ø ca. 20 cm
Q300TD - 2 Magnetronköpfe für sequentielle Beschichtung (bis zu 5 Schichten) mit 2 verschiedenen Materialien ohne Vakuumbruch.
Q300 TES 1 - Magnetronkopf für gleichmäßige Beschichtung von Flächen Ø ca. 10 cm
Kohleverdampfung
(nur Q300 TES)
robustes, „ripple free“ Netzteil mit kontinuierlich oder Impuls-Verdampfung für reproduzierbare Kohlenstoffverdampfung aus Stab- oder Fadenquelle. Strom: 1–90 A. (Beschichtung von Flächen Ø ca. 10 cm)
Metallverdampfung
(nur Q300 TES)
Zur thermischen Verdampfung von Drähten oder aus Schiffchen/Körbchen (Molybdän/ Wolfram) für gleichmäßige Beschichtung von Flächen Ø ca. 15 cm
Weitere Informationen
GaseArgongas, 99.999% (T S and T ES Version)
Stromversorgung90–250 V 50/60 Hz 1,400 VA inkl. Drehschieberpumpe. 110/240 V Spannung wählbar
CE-KonformitätBlindleistungskompensation. Erfüllt die geltenden Vorschriften (CE-Zertifizierung)
Optionen und Zubehör
10596 Extra hoher Glasrezipient (214 mm h x 283 mm Ø), empfohlen für größeren Abstand Sputterquelle/Probenoberfläche bei hohen Proben inkl. Dichtungen
AL410-414Halter für 9 TEM-Netzchen/Grids
12996 (nur Q300 TES)Probenbühne mit Planetengetriebe und 3 rotierenden Probenteller (je 92 mm Ø)
10067 Probentisch, 50 mm Ø, Aufnahme für 6 Stiftprobenhaltern (gehört zum Lieferumfang)
10788 Probentisch, 10 cm Ø für Aufnahme von 18 Stiftprobenhaltern
10360RotaCota planetarischer Probentisch mit variabel einstellbarem Kippwinkel, Ø 50 mm, Aufnahme für 6 Stiftprobenhaltern. Erfordert extra hohen Glasrezipient 10596!
10357 Probentisch bis 90° kippbar, Ø 50 mm, Aufnahme für 6 Stiftprobenhaltern
10358 Probentisch mit Aufnahme für 2 Objektträger 75 mm x 25 mm oder 8 Stiftprobenhalter
12043 Probentisch mit Aufnahme von 9 Stück 20 x 20 mm Deckgläschen. Die Tischplatte lässt sich leicht von der Tischachse lösen, inkl. Mechanik für erleichterte Entnahme.
12305Probentisch, 70 mm Ø für 4 Stück 25 mm Ø Stiftprobenhalter mit Fixierschraube.
Kann auch auf planetarische Probenbühne 10360 montiert werden.
10808Probentisch für 8 Stück 25 – 30 mm Ø Schliffe inkl. polierter Messingplatte mit Markierung für Schliffidentifizierung.
11856Probentisch für 14 Stück 25 – 30 mm Ø Schliffe inkl. polierter Messingplatte mit Markierung für Schliffidentifizierung.
10787Probentisch, einstellbar für 2“, 3“ & 4“ Wafer inkl. Aufnahme von 18 Stiftprobenhaltern.
10810Probentisch für 4“ & 6“ Wafer, einstellbar, wird mit 10882 Probenteller für 27 Stiftprobenhalter geliefert
10882Probenteller, 150 mm Ø für 27 Stiftprobenhalter
11223Not-Aus-Schalter mit Schlüssel für Reset
10428Penning Vakuum-Messröhre „full range“ für Anzeige im Hochvakuumbereich
10994 (nur Q300TD)Rotierender Probentisch für 6“ Wafer inkl. Stoppmechanik für Target A oder B
10779 (nur Q300TD)2 Schichtdickenmonitore für die Steuerung der Schichtdicke von unterschiedlichen Materialien bei sequentieller Beschichtung
10454 (nur Q300 TES)Schichtdickenmonitor für die Steuerung der Schichtdicke
11520 (nur Q300 RT/TT)Schichtdickenmonitor für die Steuerung der Schichtdicke
12937(nur Q300 TES)Schichtwiderstandsmonitor zur Steuerung des Schichtwiderstands durch Metallverdampfung (Messbereich 20 Ω – 1 KΩ)
12624 (nur Q300 RT/TT)Probentisch für rechteckige 6“ Wafer/Masken
Auftragen leitfähiger Schichten

Sputter Coater werden zur Abscheidung einer dünnen Metallschicht auf Substratoberflächen eingesetzt. Die Modelle Q300 RT und TT verfügen über drei Magnetronsputterköpfe mit optimierter Anordnung zur homogen Beschichtung von großflächigen Proben (max. 20 cm Durchmesser). Die Variante Q300 TD besitzt zwei Sputterköpfe und ermöglicht so ein sequentielles beschichten mit zwei Materialien und einer gesamt Prozesszeit von bis zu 300 Minuten ohne Vakuumbruch.

 

 

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