Struttura e funzionamento della camera da “magnetron sputtering”

Presentazione sul tema: "Struttura e funzionamento della camera da “magnetron sputtering”"— Transcript della presentazione:

1 Struttura e funzionamento della camera da “magnetron sputtering”
di Graziotti Stefano e Pollazzon Ivan

2 Panoramica della camera
alcune foto dell’apparato sperimentale

3 visioni laterali

4 valvola spillo per il rientro
Componenti principali flangia del tipo CF valvola spillo per il rientro stepping motor per il movimento dello shutter del Si

5 capacitivo per misurare la pressione interna della camera
stepping motor per il movimento dello shutter del Mo

6 flussimetri che consentono l’entrata dei gas usati (Ar e H)
ventola di raffreddamento fotocellule stepping motor dell’albero di rotazione dei due portacampioni

7 pompa turbomolecolare
pompa rotativa a palette

8 sistema di raffreddamento ad acqua
flangia con supporto per il catodo massa tubi per il raffreddamento alimentazione

9 La strumentazione digitale per il controllo
alimentazione dei catodi di Ti controller vacuometri Penning Pirani controller del capacitivo controller del flussimetro di Ar controller della pompa turbomolecolare

10 sistemi di controllo degli shutter
controller del target di Si controller del target di Mo sistemi di controllo degli shutter computer con il software di controllo delle deposizioni Gianluigi

11 L’interno della camera
settore con target rettangolari di Ti con supporto portacampioni centrale

12 struttura portacampioni posizionata nel mezzo dei due target
target in Ti

13 settore utilizzato per la deposizione multilayer

14 albero di rotazione con relativi portacampioni
shutter albero di rotazione con relativi portacampioni portacampioni target

15 sorgente target Mo sorgente target Si

16 Particolare dispositivo per la polarizzazione del portacampione
teflon isolante filtro isolante antideposito filo di alimentazione per la polarizzazione del portacampione

17 Processo per la creazione di un multilayer
confezione di wafer di Si tramite una punta in diamante il wafer viene intagliato per ricavare i vari substrati necessari in Si monocristallino

18 lavaggio ad ultrasuoni per pulire il substrato
il substrato viene posto su un portacampione dritto… … oppure inclinato

19 il portacampioni viene posto sull’albero rotante
la camera successivamente viene chiusa e messa in vuoto…

20 …successivamente si mette la camera in vuoto tramite la rotativa (finché si raggiunge una pressione di 10-3 mBar)… …poi viene attivata la pompa turbomolecolare (che raggiunge 10-6 mBar)… …infine chiusa la gate della turbomolecolare si conduce un’operazione di pre-sputtering di Ti atto ad abbassare ulteriormente il vuoto all’ordine di 10-8 mBar

21 durante la deposizione gli shutter rimangono aperti per consentire il deposito
sui due campioni… …e successivamente si chiudono per consentire la rotazione dell’albero e quindi l’alternanza degli strati

22 …che poi verrà catalogato…
una volta terminata la deposizione la camera viene aperta per estrarre il campione… …che poi verrà catalogato…

23 …e diligentemente riposto nelle apposite ampolle messe in vuoto e inserite su uno scaffale

24 Trattamento termico del campione effettuato in alcuni casi
tubo in allumina messo sotto vuoto campione portacampione termocoppia

25 forno usato per il trattamento
cavità in cui viene inserito il tubo di alumina

26 Processo di sputtering di TiN

27 campione in Cu su cui il composto non ha aderito
i campioni di diversi materiali vengono posti sui supporti che sono equidistanti dai due catodi di Ti campione in Cu su cui il composto non ha aderito

28 due immagini del plasma all’interno della camera
le procedure utilizzate per la messa a vuoto della camera sono le stesse descritte precedentemente due immagini del plasma all’interno della camera il catodo fluorescente a causa degli urti con gli ioni di gas presenti nella camera

29 infine quando il campione viene estratto si vede chiaramente che è ricoperto di una strato giallo…ovvero il TiN

30 Ci sono stati di estremo aiuto…
Guido Valentina Alessandro Simone Jacopo Alberto Gianluigi Enrico Simon (the best Nigerian in the world) ed il nostro Tutor il Prof. Valentino Rigato