Didelio-tikslumo, itin-plonos plėvelės nusodinimo tirpalas vakuume-sandarioms aplinkoms

Didelio-tikslumo, itin-plonos plėvelės nusodinimo tirpalas vakuume-sandarioms aplinkoms

 

Aukštos{0}}gamybos srityse, pvz., puslaidininkių plonų plėvelių nusodinimo, tikslios optinės dangos ir naujos energetinės funkcinės dangos, tradiciniai purškimo procesai, veikiantys atmosferinėmis sąlygomis, negali patenkinti didelio-tikslumo ir labai švaraus plonos plėvelės paruošimo reikalavimų. 60 kHz vakuuminio flanšo ultragarsinio purškimo technologija, pagrįsta aukšto -dažnio ultragarso purškimo principu ir kartu su pritaikyta -įpurškimo siurblio tiekimo sistema, užtikrina stabilų ir tikslų purškimą visiškai vakuuminėje-sandarioje aplinkoje, visiškai išvengiant atmosferos trukdžių. Tai tapo pagrindiniu vakuuminio plonos plėvelės paruošimo ir mikro/nano dangos apdorojimo proceso sprendimu, tinkančiu įvairiems integruotiems gamybos ir eksperimentiniams MTTP scenarijams vakuuminėse kamerose.

 

I. Pagrindinis technologijos principas: vakuuminis-prisitaikantis aukšto{2}}dažnio ultragarso purškimo mechanizmas

60 kHz yra pageidaujama aukšto{1}}dažnių juosta pramoniniam tiksliam purškimui. Palyginti su žemo-dažnio ultragarsiniu purškimu 20 kHz ir 40 kHz, ši juosta pasižymi didesniu vibracijos dažniu ir didesniu purškimo tikslumu. Dėl aukšto -dažnio mechaninės vibracijos skystos dangos, pirmtakų tirpalai, funkcinės suspensijos ir kitos terpės gali būti suplėšytos į vienodo mikrono{8} dydžio itin smulkius lašelius. Koncentruotas lašelių dydis ir maža dispersija sudaro vienodos plėvelės susidarymo pagrindą. Skirtingai nuo įprastos atviro{11}}tipo ultragarsinio purškimo įrangos, šioje technologijoje naudojama vakuuminio flanšo{12}}sandari konstrukcija, atsisakant tradicinio suslėgto oro nešiklio dujų purškimo režimo. Viso proceso metu nedalyvaujant dujoms, iš esmės išvengiama oro srauto trikdžių vakuuminės kameros aplinkoje, todėl puikiai prisitaiko prie vakuuminių{14}sandarių sąlygų.

 

Įrangos šerdies antgalis sklandžiai jungiasi prie vakuuminės kameros per standartinį vakuuminį flanšą. Bendra sandari architektūra pritaikoma vakuumo sąlygoms nuo 13Pa iki 133Pa. Net esant neigiamam slėgiui kameroje, ji palaiko stabilią aukšto-dažnio vibraciją be nuotėkio, purškimo susilpnėjimo ar slėgio disbalanso. Vakuuminėje aplinkoje itin smulkiems lašeliams nedaro įtakos oro pasipriešinimas ir oksidacija, jie tolygiai ir stabiliai nusėda ant pagrindo paviršiaus. Lašelių paskirstymas žymiai pagerėja, suformuojant tankią, vienodą, be skylučių -be skylučių, itin ploną funkcinę dangą, išsprendžiančią pramonės problemas, susijusias su lašelių sklaida, oksidacijos aglomeracija ir netolygiu plėvelės storiu, kylančiu purškiant atmosferoje.

 

II. Pagrindiniai sistemos pranašumai: tikslaus purškimo galimybės, pritaikytos vakuumo sąlygoms

1. Visiškas vakuuminis prisitaikymas, itin aukšta proceso švara
Visa sistema turi flanšą{0}}sandarią integruotą konstrukciją be išorinės oro įsiurbimo konstrukcijos, todėl ją galima visiškai pritaikyti prie uždaros vakuuminės kameros darbo aplinkos. Jis gali užbaigti visą purškimo procesą didelio vakuumo sąlygomis. Vakuuminėje aplinkoje netrukdo deguonis, dulkės ar vandens garai, todėl dangose ​​nėra oksidacijos priemaišų ir dalelių likučių, o tai labai pagerina funkcinių plėvelių grynumą ir stabilumą. Tai puikiai tinka gamybos scenarijams, kuriems taikomi aukšti švaros reikalavimai, pvz., puslaidininkiams, tiksliajai optikai ir biomedicinai. Tuo pačiu metu įranga yra suderinama su įvairiomis standartinėmis vakuuminėmis kameromis, palaiko modulinę integraciją, yra lengvai montuojama ir gerai suderinama, leidžianti tiesiogiai prisijungti prie tolesnių procesų, tokių kaip vakuuminis nusodinimas ir vakuuminis atkaitinimas.

 

2. Puikus purškimo tikslumas, išskirtinis dangos tolygumas
60 kHz aukšto-dažnio ultragarsinis purškimas pasižymi itin stipriu purškimo stabilumu, todėl susidaro itin smulkūs vienodo dalelių dydžio ir didelės konsistencijos lašeliai. Kartu su pritaikytu įpurškimo siurbliu, užtikrinančiu nuolatinį-srauto tikslumo skysčio tiekimą, jis visiškai išvengia purškimo anomalijų, atsirandančių dėl skysčio tiekimo svyravimų. Galutinės dangos vienodumas viršija 95%, o plėvelės storis tiksliai kontroliuojamas nanometro ir mikrometro lygyje. Danga yra tanki, lygi, be apelsino žievelės ir skylučių. Palyginti su tradiciniais purškimo ir gręžimo dengimo procesais, plėvelės kokybė ir konsistencija žymiai pagerėjo, todėl ji ypač tinka itin-plonoms funkcinėms dangoms ir tiksliam mikro-purškimui.

 

3. Plačios terpės pritaikomumas ir stiprus proceso valdymas: naudojant 60 kHz aukšto -dažnio purškimo charakteristikas ir pritaikytą-sukurtą reguliuojamą srauto sistemą su švirkštiniu siurbliu, įranga pritaikoma įvairioms skystoms terpėms, įskaitant vandeninius tirpalus, alkoksido tirpalus, laidžius dažus, polimerų, fotorezistų ir nanodalelių tirpalus. Stabilų purškimą galima pasiekti naudojant mažo -klampumo pėdsakų reagentus ir vidutinio{7}} klampumo funkcines suspensijas. Sistema palaiko išmanų formulių valdymą per jutiklinį ekraną, kuriame saugomi keli purškimo proceso parametrų rinkiniai. Vienu{10}}purškimo proceso pradžios paspaudimu galima tiksliai valdyti purškimo kelią, skysčio tiekimo greitį, purškimo galią ir vakuumo parametrus. Procesas pasižymi itin dideliu pakartojamumu, todėl tinka tiek masinei gamybai, tiek laboratoriniams tyrimams.

 

4. Ypatingai maži nuostoliai, energijos vartojimo efektyvumas
Purškimas ultragarsu remiasi aukšto{0}}dažnio vibracija, kad būtų pasiektas beslėgis purškimas. Kartu su tiksliu įpurškimo siurbliu skysčiui tiekti, dangos panaudojimo greitis yra daug didesnis nei tradicinis pneumatinis purškimas, praktiškai nesisklaido lašeliai ar atliekų, todėl medžiagos nuostoliai yra itin maži. Tuo pačiu metu įranga pasižymi mažu bendru energijos suvartojimu ir stabiliu veikimu. Vakuuminis-sandarus veikimo režimas pašalina tolesnių dulkių ir priemaišų šalinimo procesų poreikį, supaprastina gamybos procesą, žymiai pagerina proceso efektyvumą ir sumažina gamybos bei mokslinių tyrimų ir plėtros sąnaudas.

 

III. Pagrindiniai taikymo scenarijai
60 kHz vakuuminio flanšo ultragarsinio purškimo ir pritaikyto įpurškimo siurblio integruota sistema plačiai naudojama aukščiausios klasės tikslios gamybos srityse, naudojant pagrindinius vakuuminio sandarinimo, didelio tikslumo, didelio švarumo ir didelio valdymo privalumus. Naujoje energetikos pramonėje jis gali būti naudojamas kuro elementų katalizatoriaus sluoksnio purškimui, plonos -plėvelės saulės elementų funkcinio sluoksnio nusodinimui ir ličio baterijų separatoriaus funkcinės dangos paruošimui; puslaidininkių ir elektronikos pramonėje jis tinka lustų mikro{5} zonų dengimui, plokštės drėgmei- atspariam izoliaciniam sluoksniui ir optoelektroninių komponentų skaidraus dengimo procesams; tiksliosios optikos srityje jis gali paruošti optines anti-atspindinčias plėveles, anti-atspindinčias plėveles ir apsaugines nusidėvėjimui{9}}atsparias plėveles; biomedicinos srityje jis tinka didelio tikslumo scenarijams, pvz., mikroskysčių mikroschemų funkcinei dangai ir biojutiklio plėvelės paruošimui.

 

IV. Techninė santrauka 60 kHz vakuuminio flanšo ultragarsinio purškimo technologija kartu su tiksliais skysčių tiekimo privalumais, kuriuos suteikia pritaikytas vakuuminio- laipsnio įpurškimo siurblys, pramuša tradicinių purškimo procesų kliūtis vakuuminėje aplinkoje, todėl pasiekiamas tikslus purškimo procesas, kuriam būdingas švarus vakuuminis sandarinimas, didelio nuostolio tikslumas, didelio nuostolio sandarinimas. Ši integruota sistema pašalina priklausomybę nuo nešančiųjų dujų, yra sandari, kad prisitaikytų prie vakuumo sąlygų, ir leidžia tiksliai valdyti tiek purškimą, tiek skysčio tiekimą. Jis puikiai atitinka aukščiausios klasės plonų plėvelių paruošimo ir mikro/nano tikslių dangų proceso reikalavimus, užpildydamas technologinę spragą smulkiai purškiant vakuume. Tai nepakeičiamas pagrindinės procesų įrangos sprendimas aukštos-pažangos tikslios gamybos ir naujų medžiagų tyrimų ir plėtros srityse, o jo taikymo ribos ateityje ir toliau plėsis tokiose aukščiausios klasės-pramonėse kaip puslaidininkiai, nauja energija ir tiksli optika.