Установка «КРАУДИОН-М2-19/4» разработана в кооперации с ООО «Промтехсервис» (г. Москва) и предназначена для магнетронного нанесения многослойных металлических и диэлектрических покрытий на гибкую подложку
Установка обеспечивает проведение следующих технологических операций:
— безмасляная высоковакуумная откачка вакуумной технологической камеры с использованием форвакуумного спирального насоса и 2-х криогенных насосов;
– напуск рабочего газа в технологические устройства;
– предварительная ионная очистка напыляемой подложки на барабане;
– нанесение чередующихся многослойных пленочных металических и диэлектрических слоев с заданными свойствами DC и RF магнетронным распылением;
– кварцевый контроль толщины напыляемых покрытий;
– масс-спектрометрический контроль состава остаточной среды и рабочей смеси газов;
– управление от промышленного ПЛК и сенсорной операторской панели: ручной и автоматический режимы работы.
Установка представляет собой вакуумную стойку – сварной рамный каркас из промышленного стального профиля, с закрепленной на нем вакуумной камерой. Установка комплектуется отдельно стоящими стойками питания и управления (2 стойки), а также электрошкафом с системой первичного распределения электропитания. В состав установки также входит приставная рама, включающая электрические компоненты управления, систему подготовки и распределения сжатого воздуха и водяную систему.
Конструкция установки предусматривает свободный доступ к технологическим устройствам (протяженным DC и RF магнетронам, источнику ионов) без необходимости демонтажа барабана с напыляемой подложкой. Размеры и конфигурация фланцев вакуумной камеры позволяют извлекать наружу протяженные магнетроны и источник ионов на их присоединительных фланцах, без их частичной или полной разборки.
Напылительную систему установки составляют:
– протяженный DC магнетрон РМ1-700×130-02WA/DC для распыления металлической мишени;
– протяженный RF магнетрон РМ1-700×130-02WA/RF для распыления диэлектрической мишени (SiO2);
– протяженный источник ионов IST-600-02WA/WB для очистки и активации поверхности гибкой подложки перед напылением на нее металлических и диэлектрических слоев, а также для ионного ассистирования непосредственно в процессе напыления пленки или для модификации поверхности и свойств уже напыленных слоев;
– изолированный водоохлаждаемый барабан для гибкой подложки.
На установке также реализованы следующие функции:
— четкое разделение вакуумной технологической камеры на рабочие зоны, исключение взаимного влияния технологических устройств;
— регулировка расстояния от мишеней магнетронов до барабана с гибкой подложкой в вакуумной камере для оптимизации равномерности напыления и электронного воздействия на напыляемую пленку;
– водоохлаждаемые аноды магнетронов и регулируемое положение анодов по отношению к мишеням магнетронов для оптимизации электронного и теплового воздействия на гибкую подложку в процессе напыления;
– удобство демонтажа магнетронов и источника ионов при помощи механизмов извлечения из окон вакуумной камеры для замены мишеней и обслуживания;
– распределенный по длине магнетронов и источника ионов равномерный напуск рабочего газа/смеси газов;
– расширение диапазона рабочего давления магнетронов при помощи 2-х шевронных заслонок на высоковакуумных магистралях, с плавной регулировкой положения их закрытия;
– подача на барабан потенциала смещения с изменением полярности при помощи специального устройства коммутации и измерение ионного/электронного тока из разряда
– для охлаждения технологических устройств и вакуумной камеры применяются 3 чиллера (преобразователи температуры рефрижераторного типа с водяным охлаждением).
Система управления установки — промышленный PLC-контроллер c необходимыми модулями ввода/вывода (дискретного, релейного, аналогового, удаленного доступа).
Система управления обеспечивает:
– программируемый оператором выбор технологических устройств, режимов обработки подложки и последовательности техпроцессов (ионная очистка, DC режим напыления, RF режим напыления), а также количества циклов для выполнения в автоматическом режиме;
– автоматический режим откачки вакуумной камеры до высокого вакуума;
– автоматический напуск рабочего газа по 3-м каналам и поддержание его постоянного расхода в каждом процессе для режимов: ионная очистка, DC режим напыления; RF режим напыления;
– изменение электрического состояния барабана с напыляемой подложкой (1 — изолированное, 2 — заземленное, 3 — подключение к блоку питания потенциала смещения переменной полярности) при помощи специального устройства коммутации в соответствии с заданием оператора для каждого циклического процесса;
– автоматический режим работы и стабилизацию параметров ионного источника, DC магнетрона и RF магнетрона (расход/давление рабочего газа, напряжение, DC мощность, RF мощность), с возможностью изменения параметров в режиме настройки;
– автоматическое завершение процесса напыления DC магнетрона и RF магнетрона по достижении заданной толщины пленки по сигналу кварцевого датчика или по времени;
– программируемый оператором режим работы заслонок кварцевых датчиков для продления ресурса кварцевых кристаллов;
– функцию учета работы магнетрона (кВт×час) от момента замены распыляемой мишени на новую до ее критического отпыла, с последующим включением обратного отсчета времени до сигнализации о необходимости произвести замену мишени (ресурс мишени);
– необходимые блокировки (защита от аварийных ситуаций и ошибочных действий оператора), применение светозвуковой сигнализации;
– безопасное выключение установки с завершением/прерыванием текущего технологического процесса и корректное завершение работы устройств и управляющей программы от источника бесперебойного питания (ИБП) в случае аварийного отключения электропитания установки.
Основные технические характеристики установки «КРАУДИОН-М2-19/4» представлены в таблице:
| Наименование параметра | Единица измерения | Значение |
| Предельное давление внутри вакуумной камеры | Па | 2.66×10-4 |
| Рабочее давление внутри вакуумной камеры | Па | 6.65×10-4 |
| Время выхода вакуумной системы на режим | мин | 30 |
| Время выхода вакуумной системы на режим (с учетом захолаживания крионасосов) | мин | 150 |
| Размеры мишеней магнетронов: длина×ширина | мм | 706/700× 136/130 |
| Максимальная площадь запыляемой поверхности барабана | м2 | 1.88 |
| Диапазон подаваемого на барабан потенциала смещения | В | -200÷+200 |
| Максимальный ток, снимаемый с барабана | А | 20 |
| Диапазон регулирования расстояния внутри вакуумной камеры от мишеней магнетронов до барабана с напыляемой подложкой | мм | 50÷110 |
| Максимальный ток DC режима распыления | А | 30 |
| Максимальная мощность RF режима распыления (частота 13,56 МГц) | кВт | 5 |
| Максимальный ток источника ионов | мА | 600 |
| Толщина напыляемых пленок многослойной композиции | мкм | 0.001÷100 |
| Относительная неравномерность толщины напыляемых пленок на гибкую подложку | % | ±10 |
| Расход воды на охлаждение (температура ~20°С) | л/час | 5000 |
| Электропитание | В, Гц | 3×380, 50 |
| Максимальная электрическая мощность (с учетом оснащения установки 2-мя DC магнетронами и 2-мя RF магнетронами с их блоками питания) | кВт | 120 |
| Занимаемая площадь (с учетом механизмов извлечения магнетронов в их горизонтальном положении, 2-х стоек питания и управления, 2-х компрессоров крионасосов, 3-х чиллеров, рабочего стола оператора) | м2 | 50 |
К списку продукции