Struttura e funzionamento della camera da magnetron sputtering

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

Panoramica della camera alcune foto dell’apparato sperimentale

visioni laterali

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

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

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

pompa turbomolecolare pompa rotativa a palette

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

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

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

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

struttura portacampioni posizionata nel mezzo dei due target in Ti

settore utilizzato per la deposizione multilayer

shutter albero di rotazione con relativi portacampioni target

sorgente target Mo sorgente target Si

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

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

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

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

…successivamente si mette la camera in vuoto tramite la rotativa (finché si raggiunge una pressione di 10 -3 m. Bar)… …poi viene attivata la pompa turbomolecolare (che raggiunge 10 -6 m. Bar)… …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 m. Bar

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

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

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

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

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

Processo di sputtering di Ti. N

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

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

infine quando il campione viene estratto si vede chiaramente che è ricoperto di una strato giallo…ovvero il Ti. N

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