EC-I-Serie - Inline-Depositionsprobenstationen

Darstellung einer typischen EC-I-Depositionsprobenstation. Diese Einheit enthält eine Probenhalter-Hebe-/Senkvorrichtung und eine konstante Probenrotation, sowie Bias-Vorspannung. Der Substrattransfer wird gezeigt mittels Transferarm und die Probenhubfähigkeit. Auch dargestellt sind Heizelement und Dunkelraumgitter bei konstanter Probenrotation.

EC-I schematischer Aufbau

Optionaler Substratshutter

EC-I mit optionaler, manuell einstellbarer Depositionshöhe

Übersicht

• Substrate heating to 1200°C
• Kontinuierliche Substratrotation bis zu 60rpm
• Substrat Heben/Senken zum Transfer
• DC/RF-Substrat-Bias
• Heimposition für automatische Transferausrichtung
• Einstellbare Depositionshöhe
• Substrat-Handling für Durchmesser von SEMI Standard 2" bis 200 mm
• SiCg oder sSiC Heiztechnologie
• Echte UHV-Leistung

Die EC-I-Serie ist das neueste Modell in der sehr erfolgreichen Reihe der EpiCentre Probenstationen und bietet hochmoderne Leistung für verschiedene Wachstums- und Depositionsverfahren, einschließlich MBE, Sputtern und CVD. Es stellt den neuesten Fortschritt bei modularen 'in-line'-Depositionsinstrumenten dar, die eine kontinuierliche Substratheizung, Rotation, Bias und Vorrichtungen für den Substrattransfer bieten und gleichzeitig echte UHV-Kompatibilität gewährleisten.

Die Serie umfasst Modelle zur Aufnahme von SEMI-Standardwafern von 2" bis 200 mm Durchmesser und spezielle Substrathalterungen können bereitgestellt werden, um spezifische Substratformen und -designs aufzunehmen mit bis zu 200 mm (8,5") Durchmesser.

Die EC-I-Serie profitiert vom Erfolg der einzigartigen Hohlschaft-Magnetkupplungstechnologie von UHV Design unter Verwendung des auf einem CF38 montierten MagiLift Antriebs. Dieses einzelne kompakte Gerät sorgt für eine magnetisch gekoppelte Rotation sowie axiale Bewegung. Die Hohlschaft-Technologie erleichtert die Durchführung von Versorgungsleitungen durch den Antrieb zu einem stationären Waferheizmodul in unmittelbarer Nähe zum Substrat, wodurch die Verwendung von anfälligen Hochstrom-Drehverbindungen vermieden wird. Der MagiLift stellt eine kontinuierliche Rotation der Substrathalterung bereit für eine bessere Temperatur- und Schichthomogenität sowie ein pneumatisch betriebenes Heben/Senken um 25 mm für den Substrattransfer. Ein externer magnetischer Ausganglagenschalter ist ebenfalls vorgesehen, um den inneren Rotor zu positionieren und die Probenstation mit einer Genauigkeit von 0,1° für den automatisierten Substrattransfer auszurichten.

Das stationäre Heizmodul verwendet mehrere hitzebeständige Molybdän-Hitzeschilde, um den Wärmeverlust zu minimieren (Inconel und andere Materialien sind auf Anfrage erhältlich) und eine Auswahl von Heizelementen aus SiCg (SiC beschichtetes Graphit) oder sSiC (festes SiC der ß-Phase) von denen beide in der Lage sind, Wafer auf 1200° C zu heizen und in O₂-reicher Umgebung betrieben werden können.

Die elektrisch isolierte Substrathalterung kann entweder mit einem DC- oder RF-Bias vorgespannt werden, um eine Sputter-Reinigung vor der Deposition zu erleichtern oder um die Ablagerungskinetik besser zu steuern. Alle Probenstationen sind standardmäßig mit einer 'Faraday-Dunkelraum-Abschirmung' ausgestattet. Dies beschränkt das Plasma auf die Substrathalterung. Unsere proprietäre Substrat-Bias-Technologie bietet unübertroffene flimmerfreie Leistung, in der Regel ohne Wartung und bei lange Lebensdauer. Die Option zur Einstellung der Depositionshöhe ermöglicht, dass die Z-Position des Substrats eingestellt wird, um den Abstand vom Depositionsfluss zu optimieren. Zum Schutz des Heizmoduls können auch Depositionsabschirmungen bereitgestellt werden.

Die Probenstationen können in jeder Ausrichtung montiert werden, obwohl sie meistens vertikal mit dem Wafer nach oben oder unten und parallel zum Montageflansch angebracht werden. Andere Ausrichtungen können mit speziellen Waferhaltern realisiert werden. Es stehen auch Optionen zur Konfiguration von EpiCentres für Umgebungen mit höherem Druck und korrosiver Umgebung zur Verfügung.

Die Serie bietet eine umfassende Palette an Optionen, einschließlich der Auswahl des System-Montageflansches, manuelle oder pneumatische Substratshutter und verschiedene Thermoelementmaterialien.

Konfiguration der Probenstation: EC-I Serie

Bedeutung: ✓ = Die Substratgröße kann auf dem angegebenen Systemflansch untergebracht werden
✓(s) = Die Substratverschlussoption ist auf dem angegebenen Systemflansch verfügbar
x = Nicht verfügbar

Cooled EC-I Series (CEC-I)

The Cooled EC-I series (CEC-I) provides state-of-the-art performance for various growth and deposition techniques including MBE, sputtering and CVD.

CEC-I offers continuous substrate rotation, high temperature and high uniformity heating with the ability to statically cool a substrate using a novel sample holder design to provide uniform cooling. CEC-I also offers 1kV DC & 100 W RF biasing with facilities for substrate transfer, while maintaining true UHV compatibility.

CEC-I is designed to accept SEMI standard 6" wafers.

Hauptmerkmale

• Substrate heating to 800°C
• Continuous substrate rotation during heating
• Cooling of static substrate to -100°C
• Heimposition für automatische Transferausrichtung
• 1kV DC & 100 W RF substrate biasing
• SEMI standard 6" Ø substrates

Probentransfer

To facilitate sample transfer the stage head is retracted as shown on the main image. This allows the substrate holder to be placed on the holder manually with the chamber at atmosphere or by using a transfer arm under vacuum.

Stage head retracted for sample transfer

Heating Mode

In heating mode, the substrate can be rotated at 20rpm whilst heating to 800°C. 1kV DC, 100 W RF bias can be applied in this mode.

Cooling Mode

Novel dynamic sample holder provides uniform cooling of the static substrate using cooled water for rapid wafer quench or LN2 for cryogenic wafer cooling to -100°C. Please note that the substrate cannot be rotated during cooling.

Rapid Wafer Quench

Cryogenic Wafer Cooling