多腔互聯(lián)系統(tǒng)

Cluster vacuum system

真空環(huán)境與大氣環(huán)境的最核心區(qū)分是氣壓不同，而氣壓產(chǎn)生的根源是某個特定空間內(nèi)氣體分子的多少，真空中各種氣體的含量都非常少，在真空中加工處理材料時，這些殘余的氣體對于材料本身也是潛在的雜質(zhì)，特別是氣體分子在特定環(huán)境下還具備一定的反應活性時。大氣中的主要氣體為氮氣和氧氣，考慮到空氣濕度，其實還有很大一部分水氣，這三種氣是鍍膜工藝中能嚴重影響薄膜品質(zhì)的氣體，特別是氧氣和水氣。在真空下制備的氧化物薄膜，在不經(jīng)過高溫退火和離子輔助加固的情況下，氧化物薄膜一般是多孔結(jié)構(gòu)，薄膜表面到內(nèi)部存在大量孔隙，在薄膜出真空的那一瞬間，大氣中的水氣會迅速填充氧化物的孔隙，導致薄膜吸水，吸附在薄膜內(nèi)部的水再次進入真空中也不一定能抽走，因此再繼續(xù)做下一層薄膜的時候，水氣就成了雜質(zhì)被埋在薄膜中。在真空下制備的金屬薄膜，出真空的時候就直接與氧氣接觸，經(jīng)過一段時間，金屬薄膜表面就會形成薄薄的一層氧化物薄膜。除了氣體的影響，大氣環(huán)境中還存在各種有機無機的微小灰塵顆粒，這些顆粒的尺寸相比于真空薄膜沉積的尺度是巨大的，一旦有顆粒掉落在樣品上，會非常影響樣品的表面形貌。因此，讓樣品的整個工藝流程都在真空環(huán)境下進行，對于提高樣品質(zhì)量，保證樣品純度，優(yōu)化器件性能有著非常重要的意義。

多腔體互聯(lián)系統(tǒng)就是利用真空閥門和傳送手臂，將多個不同種類的真空單元鏈接起來，組成具有特定真空制備功能的真空系統(tǒng)。例如，OLED Cluster 會用傳輸腔體將金屬鍍膜腔體，有機物鍍膜腔體，手套箱，Mask存儲腔，等離子體預處理腔等多個腔體互聯(lián)起來，傳輸腔體的功能就是實現(xiàn)樣品在不出真空的條件下在不同腔體之間轉(zhuǎn)移。

矽碁科技有著豐富的真空互聯(lián)經(jīng)驗，其中主要包括，OLED Cluster, OPV Cluster, PVD cluster，超導約瑟夫森結(jié)Cluster，MEMS加工Cluster，PZT Cluster，TFE Cluster等。具體功能與設計根據(jù)用戶器件工藝流程、性能需求和產(chǎn)品產(chǎn)能定制。

可集成于多腔互聯(lián)系統(tǒng)中的技術：

● 磁控濺射：金屬，介質(zhì)，半導體，合金，超導材料，磁性材料，多鐵材料鍍膜

● 電子束蒸發(fā)：金屬，介質(zhì)，半導體鍍膜，lift-off工藝，多層膜電極

● 熱蒸發(fā)：低熔點金屬電極，離子化合物，有機物材料鍍膜

● ALD / PEALD：高K材料鍍膜，絕緣層，緩沖層，阻擋層，薄膜封裝工藝，表面覆蓋

● PECVD：介質(zhì)厚膜鍍膜，薄膜封裝工藝

● ICPCVD：二維材料制備，石墨烯，硫化物，硒化物

● RIE/ICP：介質(zhì)，金屬，半導體材料刻蝕

● 高溫真空原位退火：應力釋放，結(jié)晶質(zhì)量改善，減少缺陷，增大晶粒

● 樣品翻轉(zhuǎn)腔：PVD與CVD技術銜接，雙面鍍膜

● 等離子體表面處理腔：襯底表面清潔，樣品表面刻蝕

● 氧化氮化腔：表面氧化

● 傳送腔：真空內(nèi)樣品傳遞

● 樣品存儲腔：多片樣品/Mask存儲

● 手套箱：防空氣污染，確保材料活性，勻膠顯影工藝，封裝工藝，性能測試

應用領域：

● 超導約瑟夫森結(jié)制備，量子計算應用

● OLED，MicroLED，MiniLED

● OPV，鈣鈦礦，鋰電，CIGS太陽能電池

● ZnS，紅外探測應用

● 磁性薄膜應用，磁隧道結(jié)

● PZT，AlN壓電材料，MEMS應用

● 微納加工，Lift-off工藝

● 多層交替薄膜，薄膜封裝工藝