Какое кварцевое покрытие используется для мониторов

Обновлено: 24.11.2024


Монитор/контроллер Eon-ID™
Из линейки тонкопленочной электроники Colnatec — новый монитор и контроллер с кварцевым кристаллом, который объединяет систему контроля напыления со сверхвысоким разрешением в компактный корпус для монтажа в стойку. В отличие от всего остального в мире тонкопленочной электроники, кварцевые мониторы и контроллеры Eon-ID™ оснащены встроенным дисплеем, интуитивно понятным графическим интерфейсом и надежной архитектурой. Подробнее

От 3495 долларов США


Монитор Eon-ID™
Монитор Eon-ID представляет собой систему измерения толщины пленки, которая упаковывает систему измерения осаждения со сверхвысоким разрешением в компактный корпус для монтажа в стойку. Подробнее


Кварцевые мониторы Eon-LT™
Eon-LT™ представляют собой класс кварцевых мониторов для измерения температуры, которые превосходят обычные мониторы, которые слепы к тепловым изменениям кристалла. Комбинация измерения частоты и температуры обеспечивает беспрецедентную точность в режиме реального времени и мониторинге тонких пленок. Подробнее

От 895 долларов США

Совет: продлите срок службы кристалла.
Даже если вы охладите кристаллический датчик водой до температуры ровно 20 °C, вы можете столкнуться с еще более серьезной проблемой. Случалось ли когда-нибудь, что кристалл внезапно выходит из строя, когда вы наносили на подложку пленку с высоким напряжением, такую ​​как фторид магния или диоксид кремния? Вы, наверное, думали, что это страшная проблема «плохого кристалла». Что ж, после изготовления нескольких миллионов кристаллов люди в Colnatec соглашаются, что периодически некоторые из них проходят контроль качества. Но даже при использовании «хорошего кристалла» может произойти внезапный отказ. В некоторых случаях это просто брызги, вызванные источником осаждения. Это убьет любой кристалл. Но по большому счету, самым большим источником раннего разрушения кристалла является накопление напряжения в контролируемой пленке. Я свел эту проблему к минимуму, когда в 1987 году изобрел кварцевый кристалл из «сплава». На самом деле это сверхтолстый кристалл с алюминиевым покрытием. Чрезвычайная толщина алюминия сводит к минимуму накопление напряжения в кристалле, что приводит к значительному увеличению срока службы, часто на 100–200 процентов. Это работает, и большинство лабораторий по нанесению оптических покрытий используют алюминий вместо более тонких кристаллов золотого электрода. Вы можете сделать золото толще, но оно имеет тенденцию гасить вибрацию кристалла, если вы переусердствуете. Подробнее о долговечности кристаллов и измерении температуры можно узнать с помощью кварцевых мониторов и контроллеров Colnatec.

Изучите внутреннюю работу электроники внутри тонкопленочного сенсора Infinity с 12 кристаллами.

Кварцевый монитор необходим для системы измерения и контроля на основе кварцевого кристалла.

Кристалл обеспечивает точное и воспроизводимое осаждение тонкой пленки.

Кварцевые микровесы (ККМ) — это микроэлектронные устройства, используемые в камерах вакуумного напыления для измерения толщины тонкой пленки на подложках. Это делается с помощью частотной характеристики, обеспечиваемой кварцевым кристаллом в процессе нанесения покрытия. Это изменение частоты может быть связано с количеством материала покрытия на поверхности кристалла.

Кварцевые кристаллы отображают толщину на уровне ангстрема (1 ангстрем эквивалентен 0,00000000393701 дюйма или 0,0000001 миллиметра). Их уровень прецизионности и правильности очень важен, поскольку отклонения толщины всего в 10 ангстрем могут сильно повлиять на характеристики продукта.

Влияние этого процесса на систему управления и ее ограничение является важным шагом для разработки инновационных и новых продуктов. За последние двадцать лет значение датчиков на кристалле кварца возросло, поскольку для более совершенных оптических, электрических и магнитных устройств требуется датчик, способный обрабатывать правильные измерения.

Некоторые отрасли, которые используют этот процесс в своих производственных процессах: оптическая, полупроводниковая, солнечная батарея и тонкопленочные дисплеи (OLED).

Продлите срок службы кварцевого кристалла монитора, выбрав соответствующий электрод.

  • Кварцевые датчики 6 МГц, совместимые с монитором, контроллером и микровесами INFICON.
    • Размер: 14 мм (0,550 дюйма).
    • Частота: 6 МГц.

    Выбор таблицы электродов

    Материал электродаТип приложенияВыбор таблицы электродовОсновное свойство
    ЗолотойСтандартныйБесконечныйНаиболее распространенный, адаптированный для большинства приложений
    СереброТип напыленияЗависит от окисления и воздействия содержания серы в воздухе (эффект потускнения)Самая высокая теплопроводность. Адаптируется, когда требуется лучшая передача тепла охлаждаемому корпусу датчика.
    СплавПокрытия для высоких нагрузок, оптические пленки, полупроводниковые материалы для высоких нагрузокКороче золота, в два раза больше серебра, со временем сплав окисляетсяБолее высокие значения активности по сравнению с золотом и серебром

    Ознакомьтесь с кварцевым тонкопленочным монитором здесь.

    О микробалансе Quartz Crystal

    Датчики QCM (микровесы на кристалле кварца) измеряют изменение массы на единицу площади путем измерения изменений частоты резонатора кристалла кварца с использованием его пьезоэлектрических свойств. Частота изменяется линейно с массой (или толщиной). Системы мониторинга кристаллов кварца являются важным компонентом вакуумных камер для осаждения тонких пленок, обычно используемых в массовом производстве.

    Очень важно контролировать температуру, поскольку резонансная частота также может сильно меняться в зависимости от температуры. Существуют различные типы кристаллов в зависимости от их устойчивости к температуре.

    Обычно работают на уровне Ангстрема (порядок 10–10). Небольшие отклонения толщины, такие как 10 или менее ангстрем, могут оказать существенное влияние на характеристики продукта. В последние годы измерения датчика QCM все больше и больше совершенствуются. В настоящее время передовым оптическим, электрическим и магнитным устройствам требуется технологический датчик, способный надежно измерять толщину слоя с разрешением 1 Ангстрем.

    Как выглядит типичная система QCM?

    Внутри вакуумной камеры датчик помещается рядом с подложкой для измерения толщины пленки. Важно знать его рабочий диапазон частот и качество электрода этого кристалла. Вакуумная камера должна иметь терморегулируемый корпус с функцией регулирования температуры датчика и его механической целостности.

    Вне камеры электрический монитор создает ток, который заставляет кристалл вибрировать и отслеживает эту частоту с течением времени. Очень важно, чтобы этот монитор мог точно отслеживать изменения частоты кристалла и температурные характеристики. Внутренний микропроцессор может преобразовывать эти изменения частоты во времени в фактическую толщину пленки.

    Основные характеристики кристаллов кварца:

    Кристалл может иметь различную форму электрода в зависимости от приобретаемой модели системы.

    Кварцевые микровесы, или ККМ, как их обычно называют, представляют собой электронные устройства, используемые в камерах вакуумного напыления для измерения толщины тонких пленок на подложках. Они делают это, отслеживая частотную характеристику кристалла кварца в процессе нанесения покрытия. Это изменение частоты может быть связано с количеством материала покрытия на поверхности кристалла.

    Оптика, полупроводники, солнечные батареи и тонкопленочные дисплеи (OLED) используют мониторинг кристаллов кварца в своих производственных процессах. Кристаллы кварца контролируют толщину на уровне Ангстрема; в повседневном исчислении 1 ангстрем равен 0,00000000393701 дюйма или 0,0000001 миллиметра. Этот исключительный уровень точности имеет решающее значение, поскольку отклонения толщины всего в 10 ангстрем могут существенно повлиять на характеристики продукта.

    Понимание важности этой системы управления технологическим процессом и ее ограничений имеет решающее значение для создания инновационных и новых продуктов. За последние двадцать лет важность кварцевых датчиков как производственного инструмента неуклонно возрастает. Для более совершенных оптических, электрических и магнитных устройств требуется технологический датчик, способный надежно измерять толщину слоя с разрешением 1 ангстрем. Кроме того, многие новые линии по производству тонкопленочных продуктов работают непрерывно, и им требуется кристаллический датчик не только для точного измерения мельчайших различий в толщине, но и для очень длительных периодов времени.

    Типичная система контроля толщины пленки

    Кварцевые микровесы (ККМ) или система контроля толщины пленки состоят из трех компонентов: 1) кварцевого кристаллического датчика, 2) корпуса с регулируемой температурой или «головки датчика» и 3) электронного монитора или контроллера, который заставляет кристалл вибрировать и отслеживает частоту этой вибрации во времени. Затем внутренний микропроцессор преобразует эту частоту в фактическую толщину пленки.Каждый компонент имеет важные эксплуатационные характеристики: 1) для кристалла: его диапазон частот, сопротивление и качество электрода, 2) для держателя датчика: его способность регулировать температуру и механическая целостность, и 3) для монитора: его способность точно отслеживать изменения частоты кристалла и температурных характеристик.

    Общая технологическая система с использованием системы мониторинга кварцевого кристалла

    Системы мониторинга кварцевых кристаллов являются важным компонентом вакуумных камер для осаждения тонких пленок, используемых в массовом производстве. Многие тонкопленочные продукты требуют очень точной и воспроизводимой толщины материала, нанесенного на подложку. Например, обычно осаждаемые материалы в оптической промышленности — это TiO₂, SiO₂, MgF₂ и ZnS, и это лишь некоторые из них. Эти толщины часто составляют порядка 1000 Ангстрем или меньше и требуют точности слоя менее 10 Ангстрем.

    Система контроля толщины находится частично внутри вакуумной камеры и частично снаружи. Вакуумные компоненты: 1) кристалл, 2) головка датчика (с электрическим соединением, водяными линиями, термопарой и нагревательными элементами) и 3) ввод, который соединяет внутренние компоненты с воздушной стороной. К внешним компонентам относятся: 4) кабели и фитинги от ввода, 5) осциллятор, который заставляет кристалл вибрировать и непрерывно измеряет его, и 6) монитор или контроллер, который отображает эту информацию и обрабатывает ее.

    Типичная камера для тонкопленочного осаждения состоит из

    Вакуумная камера: сосуд различной формы, создающий условия вакуума, близкие к условиям космического пространства (10 − 6 торр). Этот вакуум достигается за счет использования серии вакуумных насосов, включая пластинчато-роторные, диффузионные, криогенные, турбомолекулярные, ионные насосы и другие. Осаждение или покрытие происходит в этой камере, где отсутствие воздуха позволяет наносить покрытия высокой чистоты.

    Источник: средства для производства пара, используемые в процессе нанесения покрытия. Источники различаются по конструкции (терморезистивные лодочки, электронно-лучевые печи, распылительные пистолеты и т. д.), и некоторые лучше испаряют разные материалы, чем другие. Поскольку положение источника сильно влияет на распределение или однородность покрытия, они также определяют форму камеры.

    Подложка: устройство или продукт, на который наносится покрытие. Для достижения равномерного осаждения на поверхности подложки особое внимание необходимо уделить положению и перемещению подложки относительно источника покрытия. Подложки устанавливаются на держатель, который называется Планетарный, и их необходимо ориентировать и часто перемещать точно по шаблону.

    Щелкните раскрывающиеся списки, чтобы подробно просмотреть компоненты кварцевого монитора

    Кварцевые кристаллы

    При измерении толщины пленки используются два типа кристаллов кварца: AT и RC. Кристалл AT характеризуется молекулярной тетраэдрической кристаллической структурой кварца и срезом под одним углом (35 или 15 единиц от направления Z), что позволяет ему вибрировать при приложении к нему напряжения. Частота, которую кристалл проявляет естественным образом, постоянна до тех пор, пока на него не будет нанесено несколько ангстремов материала, изменяющего эту частоту. Недостатком кристалла AT является то, что частота кристалла также чувствительна к температуре и внутреннему напряжению в осаждаемом материале. Хотя кристалл AT по-прежнему можно использовать в процессах до 100+C, он лучше подходит для низкотемпературных измерений. RC Crystal, с другой стороны, не так легко демонстрирует частотную характеристику при внутреннем напряжении или высоких температурах, и в основном реагирует только на накопление пленки на поверхности. Это означает, что кристалл RC может эффективно измерять пленки без какого-либо ухудшения целостности измерения. Кроме того, RC Crystal имеет кривую изменения частоты и температуры 300 C. Кристаллы имеют такую ​​форму, что одна сторона плоская, а другая изогнутая или плосковыпуклая.Причина такой формы в том, чтобы поддерживать вибрацию кристалла в центре, а не по краям кристалла. Плосковыпуклый кристалл можно установить в держатель, не влияя на вибрацию. Эта кривизна жизненно важна для правильной работы, поскольку плоский или плоский кристалл не будет точно вибрировать. Кристаллы AT и RC могут быть изготовлены с электродами Balzer, Inficon или Ulvac, а также с контактными материалами из золота, серебра или сплава.

    Головки датчиков

    Это механический узел, в котором размещен кристалл (AT или RC), а электрические контакты соединяют кристалл с генератором. Головка датчика содержит линии воды или воздуха для охлаждения, нагреватель для изменения температуры головки датчика и термопару. Кристаллы очень чувствительны к температуре и требуют постоянного контроля температуры. Головка датчика должна быть «разборной», то есть кристалл в сборе должен быть заменяемым. Это достигается с помощью колпачка или держателя для самого кристалла. Это, в свою очередь, монтируется в корпус датчика. Корпус датчика имеет центральную контактную пружину, которая давит на заднюю сторону хрустального колпачка, образуя электрическую цепь. Корпус датчика представляет собой электрическую «землю» или обратный путь. К головке датчика часто добавляют нагревательный элемент. В сочетании с термопарой или устройством для измерения температуры это позволяет контролировать температуру головки датчика в режиме реального времени. Нагрев кристалла для оптики имеет много преимуществ. Основное преимущество заключается в том, что теплый кристалл (до 90°C) гораздо более стабилен для контроля диэлектрических или изоляционных материалов, таких как MgF2, SiO2, Ti2O5 и родственных оптически прозрачных соединений. Срок службы кристалла увеличивается в пять раз при работе кристалла при температуре 90°С по сравнению с традиционными 20°С. Это связано с устранением напряжения пленки на кристалле. Головки датчиков могут содержать от 1 до 24 кристаллов в зависимости от конструкции. Обоснование состоит в том, что, когда кристалл выходит из строя или перестает работать, процесс можно продолжать контролировать, не открывая камеру. Эта способность преодолевать разрушение кристалла имеет решающее значение, поскольку многие оптические пленки поглощают воду из атмосферы и изменяют характеристики (поглощение, коэффициент отражения, показатель преломления и т. д.) при воздействии воздуха. Если камера открывается в середине цикла нанесения покрытия, пленки могут быть повреждены.

    Проводы

    Провод – это металлический узел, который соединяет головку датчика и его электрические и жидкостные или воздушные линии через стенку вакуумной камеры. Обычно существует три типа:

    1. Конструкция болта диаметром 1 дюйм представляет собой просверленный и приваренный болт с уплотнительным кольцом, врезанным с одной стороны.
    2. Конфлатная конструкция, которая обычно представляет собой металлический фланец диаметром 2,75 дюйма с остроконечной поверхностью, герметизированный за счет сжатия медной прокладки.
    3. Фланец KF или QF, в котором используется уплотнительное кольцо на металлическом держателе и зажим для крепления фланца к сопрягаемому отверстию на вакуумной камере. Линии подачи воздуха или воды соединяются с линиями подачи с помощью компрессионных фитингов Swagelock или Cajon. Электрические соединения выполняются с помощью винтовых или напрессовываемых соединителей.
    Осциллятор

    Генератор представляет собой электрическую цепь, которая заставляет кристалл вибрировать или «колебаться». Он делает это, находя естественную или резонансную частоту кристалла и отслеживая ее по мере изменения этой частоты при добавлении покрытия. Генераторы должны быть размещены близко к вводу (в пределах 6-10″), потому что соединительные кабели кристалла составляют часть колебательного контура. Если они слишком длинные, они ослабляют силу вибрации, и измерение кристалла становится ошибочным.

    Монитор или контроллер

    Монитор или контроллер – это электронный инструмент на базе микропроцессора, который получает информацию о частоте от генератора по коаксиальному кабелю и использует ее для расчета толщины пленки или скорости осаждения. Используемый алгоритм или формула называется уравнением Зауэрбрея или модифицированным уравнением Зауэрбрея. Эта формула связывает массу или вес пленки с изменением резонансной частоты кристалла. Чем больше массы откладывается на кристалле, тем медленнее вибрация. Это изменение можно использовать для расчета толщины по массе. Мониторы отличаются от контроллеров тем, что монитор измеряет и отображает только изменение толщины или скорости. Контроллер подключается к источнику питания для осаждения и регулирует его в соответствии с заданным значением скорости (которая измеряется в ангстремах в секунду). Особое внимание следует уделить самому кристаллу. Это ключевой компонент всей измерительной системы. Способ изготовления кристалла повлияет на то, насколько хорошо система будет работать в системах управления технологическими процессами.


    Монитор и контроллер на кварцевом кристалле Eon-ID™
    Из линейки тонкопленочной электроники Colnatec — новый монитор и контроллер на кварцевом кристалле, который объединяет систему контроля напыления со сверхвысоким разрешением в компактный корпус для монтажа в стойку. .В отличие от всего остального в мире тонкопленочной электроники, кварцевый монитор и контроллер Eon-ID™ имеет встроенный дисплей, интуитивно понятный графический интерфейс и прочную архитектуру. Подробнее

    От 3495 долларов США


    Монитор Eon-ID™ Quartz Crystal
    Монитор Eon-ID представляет собой систему измерения толщины пленки, в которой система измерения напыления со сверхвысоким разрешением размещается в компактном корпусе для монтажа в стойку. Подробнее


    Кварцевый монитор Eon-LT™
    Eon-LT™ — это кварцевый монитор для измерения температуры, который превосходит обычные мониторы, не учитывающие температурные изменения кристалла. Комбинация измерения частоты и температуры обеспечивает беспрецедентную точность в режиме реального времени и мониторинге тонких пленок. Подробнее

    От 895 долларов США

    Совет: продлите срок службы кристалла.
    Даже если вы охладите кристаллический датчик водой до температуры ровно 20 °C, вы можете столкнуться с еще более серьезной проблемой. Случалось ли когда-нибудь, что кристалл внезапно выходит из строя, когда вы наносили на подложку пленку с высоким напряжением, такую ​​как фторид магния или диоксид кремния? Вы, наверное, думали, что это страшная проблема «плохого кристалла». Что ж, после изготовления нескольких миллионов кристаллов люди в Colnatec соглашаются, что периодически некоторые из них проходят контроль качества. Но даже при использовании «хорошего кристалла» может произойти внезапный отказ. В некоторых случаях это просто брызги, вызванные источником осаждения. Это убьет любой кристалл. Но по большому счету, самым большим источником раннего разрушения кристалла является накопление напряжения в контролируемой пленке. Я свел эту проблему к минимуму, когда в 1987 году изобрел кварцевый кристалл из «сплава». На самом деле это сверхтолстый кристалл с алюминиевым покрытием. Чрезвычайная толщина алюминия сводит к минимуму накопление напряжения в кристалле, что приводит к значительному увеличению срока службы, часто на 100–200 процентов. Это работает, и большинство лабораторий по нанесению оптических покрытий используют алюминий вместо более тонких кристаллов золотого электрода. Вы можете сделать золото толще, но оно имеет тенденцию гасить вибрацию кристалла, если вы переусердствуете. Подробнее о долговечности кристаллов и измерении температуры можно узнать с помощью кварцевого монитора и контроллера Colnatec.

    Изучите внутреннюю работу электроники внутри кварцевого монитора Infinity с каруселью из 12 кристаллов.

    Для контроля толщины тонкой пленки и скорости осаждения в режиме реального времени используются контроллеры на кварцевом кристалле (ККМ) — очень надежная и проверенная временем технология. Telemark поставляет комплектные измерительные системы на основе кристаллов кварца для удовлетворения потребностей наших клиентов. Устройства серии Telemark 800 поставляются в комплекте с генератором, кабелями и ручным пультом дистанционного управления.

    Контроллеры отложений

    861/862

    Большой цветной сенсорный ЖК-экран и интуитивно понятное программирование делают модель 861/862 простой в использовании и интегрируют в вашу систему напыления. Контроллер 861/862 интегрирован в ваш контроллер ebeam для автоматического наложения ebeam и точек среза.

    Монитор толщины

    Для простого контроля толщины без интеграции управления ebeam монитор толщины 851 содержит все замечательные конструктивные особенности контроллера 861. Это недорогое устройство, которое легко установить и эксплуатировать.

    Кристаллы

    Telemark предлагает высококачественные сменные кристаллы для всех устройств. Кристаллы 6 МГц и 5 МГц в дизайне из золота или сплава «есть на складе» и доступны для быстрой доставки.

    Головки датчиков

    Высококачественная сенсорная головка из кварцевого кристалла имеет решающее значение для контроля толщины и скорости. Необходимо соблюдать строгие правила оформления. Конструкции головок датчиков Telemark могут быть настроены в соответствии с потребностями вашей системы. Доступны высокотемпературные конфигурации, конфигурации с двойным кристаллом и затвором. Пожалуйста, свяжитесь с Telemark для получения информации о ваших потребностях в сенсорной головке.

    Шесть кристаллических датчиков

    Telemark предлагает сенсорные головки с несколькими кристаллами для длительных циклов нанесения покрытий, когда головок с одним или двумя кристаллами недостаточно. Сенсорная головка Telemark с шестью кристаллами с электрическим приводом обеспечивает точную и быструю индексацию свежих кристаллов.

    Этот датчик поставляется с монтажным оборудованием и проходными отверстиями.

    Тонкопленочные изделия мирового класса с PVD

    Нажмите, чтобы связаться с отделом продаж, или позвоните по телефону +1 360-723-5360 для получения дополнительной информации

    Фабрика Телемарк

    1801 SE Commerce Ave
    Battle Ground, WA 98604 USA

    Социальные сети

    Покупки

    Обзор конфиденциальности

    Читайте также: