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)
fotocellule
stepping motor
dell’albero di
rotazione dei
due
portacampioni
ventola di
raffreddamento
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
controller del
vacuometri Penning
capacitivo
Pirani
controller del
flussimetro di Ar
controller della pompa
turbomolecolare
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
target in Ti
settore utilizzato per la deposizione
multilayer
shutter
albero di rotazione con
relativi portacampioni
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
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
mBar)…
…poi viene
attivata la pompa
turbomolecolare
(che raggiunge
10-6 mBar)…
…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 mBar
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 TiN
i campioni di diversi
materiali vengono posti
sui 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 TiN
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