Ionenquellen

Lineare Modulare End-Hall Ionenquellen

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Die modulare lineare Ionenstrahlquellen eHL200-X und eHL400-X wurden für Anwendungen entwickelt, bei denen flache Substrate wie Glas-, Bahn- oder Folienbeschichtungen verwendet werden.
Lineare modulare eH Ionenquellen sind ein neuer, innovativer und erfolgreicher Ansatz, um die Anforderungen für eine lineare Ionenstrahlanwendung zu erfüllen. Als Baustein werden eH200 und eH400-End-Hall-Quellen verwendet, die durch Anzahl und Ausrichten der Quellen zu einem linearen Array an die benötigte Anwendungsgröße angepasst werden. So kann eine kostengünstige, linear angeordnete Ionenquelle konstruiert werden, die einer Vielzahl von Substratbreiten angepasst werden kann. Die Array-Konfiguration kann lineare Ionenquellenlängen bis etwa 1 Meter erreichen. Die Flexibilität, die Module an der richtigen Stelle zu platzieren, ist für die Erzielung der optimalen Ionenstromdosen, Homogenität und Prozessraten von erheblichem Vorteil. Da die Module parallel betrieben werden, vereinfacht diese Technologie die Gas-, Leistungs- und Elektronenverteilung. Da Standard-End-Hall-Module verwendet werden, wird die Anforderungen an die Ausrüstung minimiert, was wiederum eine kostengünstige Hochstrom-Ionenstrahlquelle mit niedrigem Energiestrom ermöglicht, die für Bahnbeschichtung, Inline-Abscheidung und zylindrische Rotations-Sputtersysteme verwendet werden kann.
Anwendungen

  • Ionenstrahl unterstützte Beschichtung (IBAD)
  • In-Situ Substrat Vorreinigung

Konventionelle lineare Ionenquelle

Eine einzelne Ionenquelle wird für die gesamte Substartfläche verwendet.

  • Hoher Gasverbrauch
  • Unflexible Anordnung
  • Probleme durch Wärmeausdehnung
  • begrenzter Arbeitsbereich

Modulare lineare Ionenquelle

Zylindrische Ionenquellen werden in einem Array angeordnet.

  • Hoher Strahlstrom
  • Flexible Anordnung der Modue
  • Großer Arbeitsbereich
  • Vollständig neutralisierter Ionenstrahl

Die lineare modulare Anordnung der Ionenquelle eHL200-X ermöglicht eine Homogebität von ± 5% über mehr als 80% der Quellenlänge bei einem Abstand von 30 cm zum Substrat.

Verfügbare Modelle

  • eHL400-2, eHL200-2
  • eHL400-3, eHL200-3
  • eHL400-4, eHL200-4
  • eHL400-5, eHL200-5
  • eHL400-X, eHL200-X
 eHL200-5eHL200-10
Systemaufbau5 eH200 gitterlose Ionenquellen
mit einer Hohlkathode
10 eH200 gitterlose Ionenquellen
mit einer Hohlkathode
Anodenstrom0 - 10 A0 - 20 A
Strahlstrom0 - 2300 mA0 - 4600 mA
Anodenspannung60 - 225 V max60 - 225 V max
Mittl. Strahlenergie35 - 160 eV35 - 160 eV
Gasfluss5 - 100 sccm5 - 100 sccm
Druck0,5 - 1x10-3 mbar0,5 - 1x10-3 mbar
Länge360 mm860 mm
Höhe60 mm60 mm
Homogenität+/- 5% über 30 cm
bei 30 cm Abstand
+/- 5% über 80 cm
bei 30 cm Abstand

Eigenschaften

Divergenter Strahl

Aus der Plasmaentladung beschleunigen die Ionen zu einem Strahl mit einem divergenten Ionenstromfluss. Der halbe maximale halbe Winkel überschreitet einen Winkel von 45 ° zur Quellachse. Der divergente Strahl eines eH-Produkts deckt einen großen Bereich ab. Die Möglichkeit eine breite Prozesszone gleichmäßig abzudecken ermöglicht einen Betrieb mit hohem Durchsatz, da ein Prozess, der mit einer großen Teilelast oder einer großen Substratfläche ausgeführt wird, bei einem eH-Produkt praktisch wird.

Gitterlos

Die eH-Produkttechnologie setzt auf eine gitterlose Konstruktion. Die Ionen beschleunigen direkt aus der Plasmaentladung, um den Strahl zu bilden. Die gridless eH-Technologie ergänzt unsere Produkte mit Gitter-Ionenquellen, da sie wünschenswerte Strahleigenschaften erzeugen, die mit Gitter-Quellen nicht ohne weiteres verfügbar sind. Zu den weiteren Vorteilen der eH Gridless-Funktion gehört, dass Sie keine Gitter warten, ausrichten oder austauschen müssen. Die eH-Produkte sind robust und einfach zu bedienen. Und normalerweise kosten sie weniger als ihre Gegenstücke mit Gitter.

DC-Entladung mit hoher Dichte

Die KDC-Produkte verwenden einen bewährten und effizienten Plasmaerzeugungsprozess. In der Entladungskammer emittiert eine Kathode thermionisch eine zuverlässige Elektronenquelle. Die Elektronen werden von einer Gleichstrom-Metallanode angezogen. Die neutrale Gasspezies wird aufgrund eines begrenzenden Magnetfelds effizient ionisiert. Dieser Mechanismus erzeugt ein Plasma mit hoher Dichte aus vielen Gasen, einschließlich Ar, Xe, O2, N2 und anderen reaktiven Gasen.

Niedrige Energie und hoher Stromausgang

Die eH-Produkte geben einen Hochstrom- und Niedrigenergiestrahl aus. Der hohe Ionenstrom erfüllt kritische Ankunftsverhältnisse für hohe Prozessraten. Die hohe Stromstärke ermöglicht auch eine produktive Verarbeitung auf harten, harten Materialien. Durch den energiearmen Ionenbeschuss werden Oberflächen und Schnittstellen geschädigt. Die Verarbeitung bei niedrigen Energien hat sich beim Arbeiten mit empfindlichen Materialien bewährt.

Nicht eingetauchte Neutralisatoren

Die Standard-KDC-Neutralisiererkonfiguration besteht aus einem kostengünstigen feuerfesten Metallfaden, der sich über den Ionenstrahl erstreckt. Das Filament wird auf thermionische Emissionstemperatur erhitzt. Der Filamentneutralisator kann durch einen alternativen nicht eingetauchten Neutralisator ersetzt werden. Der nicht eingetauchte Neutralisator befindet sich seitlich der Quelle und außerhalb des Ionenstrahls. Wenn sich der Neutralisator außerhalb des Strahls befindet, ist die Zeit zwischen den Wartungsarbeiten für den nicht eingetauchten Neutralisator wesentlich länger als für den Filament-Neutralisator. Diese Konfiguration ohne Untertauchen ist für Installationen mit niedriger Frequenz und lange Betriebszeiten geeignet, wenn das Risiko einer Prozessunterbrechung minimiert werden muss.

Schnellwechsel-Anodenmodul

Das eH-Produkt enthält unser patentiertes Schnellwechsel-Anodenmodul. Das Anodenmodul kann zur Wartung schnell von der Ionenquelle entfernt werden, während der Quellkörper in der Kammer verbleibt. Das Anodenmodul ist leicht und austauschbar. Durch einfaches Austauschen des Arbeitsanodenmoduls gegen ein Ersatzmodul kann das eH-Produkt innerhalb von Minuten einsatzbereit sein. Das ausgebaute Anodenmodul kann einfach auf einer Werkbank gewartet werden, während Ihre Vakuumkammer weiterhin produktiv ist. Die Betriebszeitvorteile sind erheblich.

Stabile Neutralisierung

Die KDC-Produktlinie bietet einen dedizierten und regulierten Elektronenquellen-Neutralisator. Mit einer zuverlässigen Elektronenquelle können die KDC-Produkte dielektrische, elektrisch isolierte und elektrostatisch empfindliche Substrate verarbeiten. Die Elektronenmenge wird genau gesteuert, um sich an positive Ladungen anzupassen. Die Elektronen sind in der richtigen Menge im Ionenstrahl vorhanden und kommen an der Substratoberfläche an, um einen elektrisch neutralen Prozess bereitzustellen. Der KDC-Betrieb muss sich nicht auf eine mehrdeutige Elektronenquelle wie freiliegende und leitfähige Kammerhardware verlassen. Der Beschichtungsaufbau und elektromagnetische Streufelder, die in der Vakuumkammer vorhanden sein können, beeinträchtigen die Ionenstrahlqualität, -stabilität und -neutralisation der KDC-Produkte nicht. Wenn der Neutralisationsprozess jedoch nicht so kritisch ist, ermöglichen die KDC-Produkte den Betrieb ohne Neutralisator.