Manuel d`utilisation de la BAS 450 - CMI

Manuel d`utilisation de la BAS 450 - CMI
EPFL - CMi / manuel pour BAS 450
23 mai 2001
dernière correction : le 01 février 2012
Manuel d’utilisation de la BAS 450
Table des matières
Introduction ....................................................................................................................................................... 1
Dangers.............................................................................................................................................................. 2
Arrêt d’urgence.................................................................................................................................................. 2
Mode opératoire ................................................................................................................................................ 3
1. Ouverture de la chambre. .......................................................................................................................... 3
2. Chargement / Déchargement des plaques. ................................................................................................ 3
3. Changement des cibles. ............................................................................................................................. 3
4. Pompage de la chambre. ........................................................................................................................... 3
5. Option : Chauffage des substrats............................................................................................................... 4
6. Option : Piège à azote liquide. .................................................................................................................. 4
7. Opérations à effectuer 10 à 20 minutes avant le dépôt: - Préchauffage du spectromètre de masse. Mise en fonction du circuit de refroidissement. ........................................................................................ 4
8. Opérations à effectuer juste avant le dépôt: - Relevés des pressions et pressions partielles - Purges des
lignes de gaz.............................................................................................................................................. 4
9. Option : Nettoyage de la surface du substrat Silicium ou Quartz (RF ETCH).......................................... 5
10. Option Dépôt DC : Nettoyage de la cible et dépôt. ................................................................................... 5
11. Option Dépôt RF : Nettoyage de la cible et dépôt. ................................................................................... 6
12. Opérations à effectuer après le dépôt. ....................................................................................................... 6
13. Déchargement des plaques. ....................................................................................................................... 7
14. État normal de l’installation ...................................................................................................................... 7
15. Cibles à disposition : ................................................................................................................................. 7
16. Positions de l'obturateur (Shutter) entre les plaques et la cible ou électrode RF. ...................................... 7
17. Étalonnage du chauffage. ......................................................................................................................... 8
18. Détermination du « Range » du « Rate-Time-Adder » ............................................................................. 8
19. Réglage des capacités d'accord et d'adaptation d'impédance des sources RF ETCHING ou RF
SPUTTERING .......................................................................................................................................... 9
20. Vitesse de rotation du porte-substrats en fonction de la valeur de codage. ............................................... 9
Introduction
Cette installation a les caractéristiques suivantes :
•
Vide limite dans la chambre : 8.10-7 mbar, jauge Pfeiffer.
•
Température de dépôt maximum de 300°C.
•
Le dépôt de couches conductrices : dépôt par pulvérisation DC (DC-sputtering).
•
Le dépôt de couches non conductrices : dépôt par pulvérisation RF (RF-sputtering).
•
Le dépôt de couches d’oxyde avec pression partielle d’O2: dépôt réactif (reactive sputtering).
•
Le dépôt de couches de nitrure avec pression partielle de N2: dépôt réactif (reactive sputtering).
•
Le nettoyage de surface des plaques (oxydes natifs) par bombardement (RF-etching).
•
Nombre maximum de plaques 100mm : 9 plaques.
•
Nombre maximum de plaques 3 pouces ou 2 pouces : 24 plaques
•
Nombre maximum de plaques 150mm : 3 plaques.
La pulvérisation est obtenue à l'aide de:
Un magnétron plan de dimension 5"x10" (127x254 mm) refroidi à l'eau ; une uniformité verticale de ±3%
est obtenue sur des plaques 100mm;
•
La pression d'argon peut varier de 5 x 10-4 à 2.10-2 mbar;
•
Les débits d’argon, d’oxygène et d’azote peuvent atteindre 100 sccm.
•
Le substrat peut être chauffé jusqu'à 300°C maximum;
•
La puissance DC maximum est de 5 kW;
•
La puissance nominale RF (50 Ohms) est de 2 kW, avec une fréquence de 13.56 Mhz.
•
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Le vide est assuré par :
•
Une pompe primaire à palettes Alcatel SD 2063 (63m3/h) ;
•
Une pompe turbo moléculaire Pfeiffer TMH 1600 (1600m3/h).
•
Une trappe Meissner (piège à azote liquide) pour piéger l'eau.
Le contrôle du vide est réalisé à l'aide de:
•
Jauges Pirani (10-3 mbar) Pirani (TPG 070) : contrôle du vide primaire;
•
Jauge Pfeiffer-Vacuum.
Dangers
Avertissement : Cette section contient des informations que l’opérateur doit connaître et comprendre afin de
minimiser les risques d’accident. Il est impératif de lire cette introduction à l’utilisation de la BAS 450 et de
suivre les instructions. En cas de dommages occasionnés à l’installation, l’utilisateur pourra se voir exclure
l'accès à l'équipement.
De la haute tension DC et RF est utilisée. A l'ouverture de la chambre, avant le changement de cibles ou de
plaques, il est impératif de mettre à la terre les différents composants avec la canne de mise à la terre, fixée sur le
côté droit de l’installation vers la paroi de la zone.
Il est impératif de :
•
ne pas endommager les tuyaux d'eau lors du changement d'une cible, et d’être
attentif à toute éventuelle fuite d'eau (présence de haute tension).
•
ne pas saisir le porte cible par les raccords rapides de l’eau de refroidissement.
•
ne pas endommager les tuyaux d'eau de refroidissement et couper tout de suite la
circulation de l'eau de refroidissement en cas de fuite.
•
ne pas chauffer les substrats à une température supérieure à 300°C.
•
ne jamais commuter les interrupteurs RF Sputt et RF Etch lorsque la source RF est
sur ON.
Le porte-substrats tourne uniquement dans un seul sens, ne pas forcer la rotation dans
le sens opposé !
Après chaque dépôt remettre à 0 les potentiomètres de puissance.
Toute intervention dans l’installation (chambre, baies électriques, bâtis, etc.) se fait
uniquement par un membre du CMI.
Arrêt d’urgence
L’installation peut être arrêtée d’urgence à l’aide d’un bouton poussoir « coup de poing ».
En cas d’arrêt d’urgence, appeler un responsable membre du CMI.
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Mode opératoire
1. Ouverture de la chambre.
1.1. Se connecter sur l’équipement via le PC de zone. Le relais de puissance est alors activé.
1.2. Presser sur HEAT (inscription en jaune, situé sous PUMP) du module PC 101. La circulation d’eau
chaude dans les parois de la chambre et cibles évite la condensation de l’humidité de l’air dans
l’équipement.
1.3. Attendre environ 10 minutes.
1.4. Presser sur VENT sur le module PC 101.
1.5. Attendre environ 5 minutes pour ne pas endommager le vérin lors de l'ouverture de la chambre. Le
couvercle se soulève d’un à deux millimètres lorsque la chambre est à pression atmosphérique.
1.6. Presser sur le bouton poussoir LIFT BELL JAR, baie de droite, en bas à gauche, module EAU 301.
2. Chargement / Déchargement des plaques.
2.1. Avec la canne de mise à la terre, toucher les porte-substrats.
2.2. Décrocher les porte-substrats avec les outils adaptés (manche noir) à disposition sur la table de
chargement. Procéder délicatement. Attention Le porte substrats tourne uniquement dans un seul
sens, ne pas forcer la rotation dans le sens opposé !
2.3. Libérer les plaques d’appui en pivotant les languettes de fixation (ou ressort de maintien).
2.4. Installer la plaque et par-dessus la plaque d’appui en aluminium.
2.5. Remettre la languette de fixation.
2.6. Bien replacer les porte substrats, au fond de leur logement.
2.7. Vérifier que le couvercle de la chambre est bien positionné par rapport au guide du vérin.
2.8. Presser en même temps les deux boutons poussoirs CLOSE BELL JAR, module EAU 301.
3. Changement des cibles.
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
Les cibles sont dans le coffre-fort dans la zone 4.
Dévisser les quatre écrous du boîtier rouge.
Retirer bien horizontalement le boîtier rouge (les contacts électriques sont fragiles !).
Avec la canne de mise à terre, toucher les 3 contacts du porte cible.
Tourner d'un demi-tour les 4 blocages rapides.
Sortir le support de la cible et le coucher à côté. Attention de ne pas tenir le porte cible par les
connexions d’eau.
3.7. Dévisser le cadre de maintien de la cible.
3.8. Changer la cible, contrôler que la feuille d’indium permettant un bon contact thermique et électrique
soit bien en place sous la cible, la feuille ne doit pas être pliée ou froissée.
3.9. Replacer le cadre et approcher les vis. Elles doivent toutes être vissées sans peine. Serrer les vis
modérément et progressivement en alternant le serrage sur les vis opposées. La force de serrage est
suffisante avec 3 doigts.
3.10. Contrôler l’état du joint d’étanchéité, le nettoyer avec un papier salle blanche. Prohiber l’alcool pour le
nettoyage.
3.11. Remettre le support de la cible en place et le fixer à l'aide des 4 blocages rapides.
3.12. Remettre le boîtier rouge en veillant à ne pas contraindre les contacts électriques.
3.13. Les cibles non utilisées sont à ranger correctement dans leur logement à leur nom dans le coffre-fort.
3.14. Mettre à jour la feuille des cibles en place : opérateur, type de cible, date.
4. Pompage de la chambre.
4.1. Presser sur PUMP du module PC 101. Le vide primaire est obtenu par la pompe à palettes. Lorsque la
pression est inférieure au seuil défini à 6.10-2 mbar sur la jauge Pirani TPG 070, P2, le pompage
s'effectue alors par la turbo ce qui permet d’atteindre la pression nécessaire au dépôt. Contrôler que
cette opération s’effectue correctement.
4.2. La durée de pompage est au minimum de 3 heures. La pression indiquée sur la jauge Pfeiffer-Vacuum
doit être égale à 1.10-5 mbar environ.
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5. Option : Chauffage des substrats.
5.1. Pour effectuer un dépôt en température, 3 conditions doivent être remplies pour pouvoir chauffer les
substrats :
5.1.1. Relais de puissance actif : Etre connecté sur l’équipement via le PC de zone.
5.1.2. Refroidissement des cibles, de la chambre : Enclencher la circulation d’eau froide en pressant le
bouton COOL sur PC 101.
5.1.3. Rotation des porte substrats module BSD 301 pendant toute la durée de mise en température :
Enclencher l’alimentation BSD 301. Régler la vitesse à 0 (vitesse minimale). Presser sur START.
Cette vitesse minimale de rotation est choisie dans le seul but d’économiser la durée de vie des
joints d’étanchéité du passage rotatif.
5.2. Enclencher le module TKU 401. Programmer la consigne en température selon les valeurs de la courbe
d’étalonnage (cf. §17) : modifier le SET POINT en utilisant les flèches haute et basse du
programmateur EUROTHERM. Mettre l’interrupteur à bascule HEATER sur ON.
5.3. Une durée d’environ 90 minutes est nécessaire à la stabilisation de la température des substrats. Six
heures sont nécessaires pour refroidir des substrats chauffés à 300°C. Il faut donc prévoir 2 périodes de
réservation.
6. Option : Piège à azote liquide.
6.1. Pour les dépôts en température (maxi. 300°C), il est préférable d’utiliser le piège à azote liquide
(Meissner trap) situé à l’intérieur de la chambre.
6.2. Le remplissage d’azote liquide du récipient adiabatique « Dewar » situé au niveau –2 est effectué par
une personne du CMI.
6.3. Retirer la canne de soutirage, pour ce faire enlever la bride de serrage KF 50. Les 2 vannes manuelles
fixées sur la canne de soutirage sont et doivent toujours être ouvertes.
6.4. Remplir le récipient à la citerne extérieure.
6.5. Réinstaller la canne de soutirage en contrôlant le joint d’étanchéité.
6.6. Pour mettre en route la circulation d’azote liquide, il faut brancher le tuyau vert avec le raccord rapide
sur la canne.
6.7. La pression ne doit pas dépasser 0.5 à 0.6 bars, si besoin est effectuer le réglage avec le détendeur.
6.8. Dans les plus brefs délais presser sur COOL sur le module BSM 104 pour enclencher la circulation
d’azote liquide.
7. Opérations à effectuer 10 minutes avant le dépôt:
- Circuit de refroidissement et rotation du porte-substrat
7.1. Presser sur COOL du module PC 101 pour la circulation de l'eau de refroidissement.
7.2. Enclencher l’alimentation BSD 301. Régler la vitesse à 0 (vitesse minimale). Presser sur START.
Contrôler l’étanchéité du passage rotatif du porte-substrats : la valeur de pression sur la jauge PfeifferVacuum doivent rester stable durant 1 minute.
7.3. Augmenter progressivement la vitesse de rotation du porte-substrats (module BSD 301) de 0 à la
valeur souhaitée (5.0 en général ; cf. § 20).
8. Opérations à effectuer juste avant le dépôt:
- Relevés avant dépôt
- Réglage zéro jauge de pression et purges des lignes de gaz.
8.1. Remplir la feuille de procédé avec votre nom, date, type de dépôt, pressions initiales et le maximum
d’indications concernant le dépôt.
8.1.1. Contrôler que le vide est de l'ordre de 1.10-7 à 1.10-6 mbar sur la jauge Pfeiffer Vacuum et noter
la valeur.
8.1.2. Relever la température initiale. Le cas échéant, enclencher le module de chauffage TKU 401.
8.1.3. Relever la valeur du RTA 3.
8.2. Purge de la ligne d'argon : Ouvrir la vanne d’argon en pressant une seule fois sur la flèche « vers le
haut » sur le canal Ar du ROD-4, et attendre environ 10 secondes pour que la pression redescende.
8.3. Option dépôt réactif (oxygène ou azote ) - Purge de la ligne d'oxygène ou d’azote : ouvrir la vanne
d’oxygène ou d’azote en pressant une seule fois sur la flèche « vers le haut » sur le canal O2 ou N2 du
ROD-4, et attendre environ 10 secondes pour que la pression redescende.
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9. Option : Nettoyage de la surface du substrat Silicium ou Quartz (RF ETCH).
9.1. Vérifier que RF-ETCH est sélectionné, module HF-SWITCH CONTROL.
9.2. Tourner le volet en position A.
9.3. Régler la consigne de débit d’argon soit en utilisant les flèches soit en pressant sur SET POINT
quelques secondes pour obtenir un affichage clignotant puis en tapant la valeur sur le clavier
numérique.
9.4. Pour obtenir une pression d’argon supérieure à 4.10-3 mbar, il faut entre-fermer la vanne se situant
entre la chambre et la pompe turbo. Il faut pour cela presser sur le bouton THROTTLE VALVE sur
le module BRS 201.
9.5. Vérifier le bon fonctionnement de la jauge Pfeiffer-Vacuum: Pression d’argon environ égale à 5.3 10-3
mbar pour 36.0 sccm d’argon.
9.6. Presser sur ON SOURCE sur le module « Radio Frequency Power Supply » RFS 102.
9.7. Augmenter la puissance incidente (INCIDENT POWER) à 500W sur le module RFS 102 (250 sur
l'encodeur mécanique).
9.8. Pour être dans les conditions d’allumage du plasma se référer aux anciens réglages de TUNE et
LOAD pour le module TC 101 - RF ETCHING (voir fiches de procédé antérieures).
9.9. Vérifier que la puissance réfléchie est proche de zéro. Si la puissance réfléchie est importante, bouger
légèrement le volet autour de la position A pour favoriser l'allumage du plasma. Le cas échéant, régler
TUNE et LOAD module TC 101 - RF ETCHING (cf. § 19).
9.10. Un nettoyage standard dure environ 5 minutes (pour 20 à 30 Angström d’oxyde natif). Utiliser un
chronomètre.
9.11. Presser sur OFF SOURCE sur le module « Radio Frequency Power Supply » RFS 102.
9.12. Mettre à zéro la puissance incidente (INCIDENT POWER) sur le module RFS 102.
Dépôt.
10. Option Dépôt DC : Nettoyage de la cible et dépôt.
10.1. Pour chaque type de dépôt, programmer un module "Rate Time Adder" RTA 101 ou RA 101.
10.1.1. Programmer le nombre d’impulsions (Pulses) nécessaires aux nettoyages de cibles et aux
dépôts (somme des deux valeurs), en s’aidant du tableau Conditions de dépôt (cf. § 21).
10.1.2. Programmer le commutateur RANGE, en s’aidant du tableau Conditions de dépôt (cf. § 21).
10.1.3. Positionner le commutateur CHANNEL sur le numéro de cible correspondant.
Répéter cette séquence pour chaque type de dépôt :
10.2. Option dépôt réactif (oxygène) : Régler la consigne de débit d’oxygène soit en utilisant les flèches
soit en pressant sur SET POINT quelques secondes pour obtenir un affichage clignotant puis en tapant
la valeur sur le clavier numérique.
10.3. Régler la consigne de débit d’argon sur le canal Ar du ROD-4 de la même manière.
10.4. Pour obtenir une pression d’argon supérieure à 4.10-3 mbar, il faut entre-fermer la vanne se situant
entre la chambre et la pompe turbo. Vérifier que THROTTLE VALVE est actif (module BRS 201),
sinon presser sur le bouton.
10.5. Contrôler la pression de la jauge Pfeiffer-Vacuum. Pour obtenir une pression de dépôt donnée, ajuster
le débit d’argon et relever le flux sur la feuille de procédé sous la rubrique Φ Ar.
10.6. Sélectionner le numéro de cible sur le commutateur de codage CHANNEL SELECT sur le module
MCU 105. La LED verte RTA ON du module RTA 101 ou RA 101 programmé pour le dépôt
considéré s'allume. Vérifier que les deux autres LED verte RTA ON sont éteintes.
10.7. Mettre le volet en position de nettoyage de cible, (cf. position de l'obturateur, §16).
10.8. Sur le module « Magnétron Control Unit » MCU 105, presser ON et augmenter le P/I LEVEL à la
puissance voulue (cf. Conditions de dépôt, §21), pour établir le plasma. La puissance est affichée sur le
vumètre P/I (unité : kW). Le module RTA 101 effectue le décompte des impulsions.
10.9. Lorsque le nombre d’impulsions prévues pour le nettoyage de la cible est écoulé, basculer le volet en
position de dépôt (cf. position de l'obturateur, §16), déclencher le chronomètre au même moment.
10.10. Le compteur RTA 101 une fois à zéro coupe l’alimentation DC. Le dépôt est terminé. Arrêter le
chronomètre.
10.11. Inscrire la durée du dépôt sur la feuille de procédé.
10.12. Remettre le P/I LEVEL à zéro sur le module MCU 105.
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11. Option Dépôt RF : Nettoyage de la cible et dépôt.
11.1. Presser le bouton RF-SPUTT. (module adjacent au module RTA 101).
11.2. Option dépôt réactif (oxygène) : Régler la consigne de débit d’oxygène soit en utilisant les flèches
soit en pressant sur SET POINT quelques secondes pour obtenir un affichage clignotant puis en tapant
la valeur sur le clavier numérique.
11.3. Régler la consigne de débit d’argon sur le canal Ar du ROD-4 de la même manière.
11.4. Pour obtenir une pression d’argon supérieure à 4.10-3 mbar, il faut entre-fermer la vanne se situant
entre la chambre et la pompe turbo. Vérifier que THROTTLE VALVE est actif (module BRS 201),
sinon presser sur le bouton.
11.5. Contrôler la pression de la jauge Pfeiffer-Vacuum. Pour obtenir une pression de dépôt donnée, ajuster
le débit d’argon et relever le flux sur la feuille de procédé sous la rubrique Φ Ar.
11.6. Mettre le volet en position de nettoyage de cible (C cible fermée ; cf. position de l'obturateur, §16).
11.7. Presser sur ON SOURCE du module “Radio Frequency Power Supply” RFS 102.
11.8. Augmenter progressivement la puissance incidente sur le module RFS 102 (encodeur mécanique à la
valeur de la puissance en Watt /2).
11.9. Pour être dans les conditions d’allumage du plasma se référer aux anciens réglages de TUNE et
LOAD pour le module TC 101 - RF SPUTTERING (voir fiches de procédé antérieures).
11.10. Vérifier que la puissance réfléchie est proche de zéro. Si la puissance réfléchie est importante,
augmenter la pression d’argon quelques secondes pour favoriser l'allumage du plasma. Le cas échéant,
régler TUNE et LOAD module TC 101 - RF SPUTTERING (cf. § 19).
11.11. Attendre le temps nécessaire pour un nettoyage de la cible, environ 600 secondes. Ceci permet en
outre une stabilisation du procédé en température.
11.12. Ouvrir le volet en position D (cible ouverte sur substrats) et attendre la durée nécessaire afin
d’obtenir l'épaisseur voulue (cf. Conditions de dépôt, §21). Utiliser un chronomètre.
11.13. En fin de dépôt, presser sur OFF SOURCE du module « Radio Frequency Power Supply »
RFS 102.
11.14. Mettre à zéro la puissance incidente sur le module RFS 102.
12. Opérations à effectuer après le dépôt.
12.1. Régler le(s) débit(s) de gaz de travail à 0 sur le module ROD-4 et presser sur le bouton THROTTLE
VALVE du module BRS 201 (ouverture complète de la vanne).
12.2. Arrêter la rotation du porte-substrats : baisser la vitesse à 0, presser sur le bouton poussoir STOP et
basculer sur OFF l’interrupteur de la commande BSD 301.
12.3. Relever la température affichée sur le module TKU 401.
12.4. Option : Chauffage des substrats :
• couper le chauffage des substrats : basculer l’interrupteur sur OFF de HEATER module TKU 401.
Une durée d’environ 6 heures est nécessaire pour refroidir les substrats chauffé à 300°C, prévoir 2
périodes de réservation.
12.5. Option : Piège à azote liquide :
• Si l’on a fait circuler de l’azote liquide dans le piège Messner : aller au niveau –2 pour enlever le
raccord rapide du tuyau de mise en pression du récipient adiabatique « Dewar ». RAPPEL : NE
FERMER AUCUNE VANNE SUR LA CANNE DE SOUTIRAGE. Vérifier qu'un flux d'azote
sort par le raccord et que la pression chute dans le récipient. Si ça n'est pas le cas, ouvrir
complètement le manomètre et en informer un membre du CMI.
• Si le dépôt a été effectué sans chauffage des substrats, presser sur le bouton HEAT module BSM
104 pour enclencher la circulation d’air chaud dans le piège Messner. Attendre 30 minutes que tous
les éléments soient à température ambiante pour éviter la condensation de l’humidité de l’air dans
l’équipement lors de l’ouverture de la chambre.
• Presser sur le bouton poussoir COOL de la commande BSM 104 pour couper la circulation d’azote
liquide.
12.6. Relever la pression de la jauge Pfeiffer-Vacuum, 2mn après la fin du dépôt.
12.7. Noter la valeur RTA 3
12.8. Après environ 10 minutes, couper la circulation de l’eau de refroidissement en pressant sur le bouton
PUMP du module PC 101.
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13. Déchargement des plaques.
13.1. Procéder à l’ouverture de la chambre en se référant aux paragraphes 1.2 à 2.3.
13.2. Retirer les plaques et remettre les plaques d’appui en aluminium.
13.3. Procéder à la fermeture de la chambre en se référant aux paragraphes 2.5 à 2.8.
13.4. Procéder à la mise sous vide de la chambre en se référant au paragraphe 4.
13.5. Se déconnecter de l’équipement via le PC de zone.
14. État normal de l’installation
14.1. La touche PUMP du module module PC 101 doit être allumée.
14.2. Vanne d'argon fermée (contrôlée par le module ROD-4), débit sur 0.
14.3. Module de la rotation du porte-substrats BSD 301 : éteint.
14.4. Commande des lampes de chauffage TKU 401 : éteinte.
14.5. Porte-substrats et plaques d’appui dans la chambre sous vide.
14.6. Aucune connexion sur l’équipement via le PC de zone..
15. Cibles à disposition :
Consulter le site du CMi : « Available PVD Targets ».
16. Positions de l'obturateur (Shutter) entre les plaques et la cible ou électrode
RF.
Coffrets
A
B
C
D
Cible n°1 DC
Cible RF
Electrode RF
(nettoyage plaques)
Cible n°3 DC
AI
A
BI
B
CI
C
DI
D
Ouvert
90% fermé
Fermé
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17. Étalonnage du chauffage.
Etalonnage du chauffage
400
Température du substrat
350
300
250
200
150
100
50
0
100
150
200
250
300
350
400
450
500
Température de consigne
18. Détermination du « Range » du « Rate-Time-Adder »
La quantité d'énergie sur la cible, définie comme étant l'intégrale de la puissance sur la durée du dépôt, est
utilisée pour déterminer l'épaisseur du film.
Le produit Puissance x Temps est déterminé par
• un convertisseur Puissance – Tension,
• un convertisseur Tension – Fréquence suivi d'un diviseur de fréquence (Range),
• un compteur de pulses.
Le convertisseur Puissance – Tension fournit une tension UE (en Volt ) à partir de la puissance P de la source
exprimée en Watt,selon la formule suivante (MPS 105, 713 W/V):
U E = P / 713
Le coefficient de conversion Tension – Fréquence est de 25 Hz / Volt. La fréquence est ensuite divisée par le
facteur 2range (1 ≤ range ≤ 4). La fréquence F du signal (en Hz ou encore en pulses / seconde) s'exprime donc par
la formule :
F = f1 ⋅ U E =
25
2 range
⋅U E ; 1 ≤ range ≤ 4
Pour obtenir la plus grande résolution possible dans l'épaisseur du film, la fréquence de comptage doit être aussi
haute que possible (range aussi faible que possible). Toutefois, la fréquence maximum du comptage du « RateTime-Adder » ne doit pas excéder la valeur de 20 impulsions par seconde :
Fmax = 20 Hz.
Le signal en sortie du diviseur de fréquence commande le décomptage de pulses. Lorsque le nombre de pulses
est à zéro, la puissance DC est coupée et le dépôt est terminé.
Il faut choisir la bonne valeur du « range » correspondant à la puissance de travail et au nombre total de pulses
nécessaires J ( maximum : 99999 , soit environ 1h23 pour F = 20 Hz)
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Range
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Pulses/Volt sec
[f1]
12.5
6.25
3.125
1.5625
0.078125
1
2
3
4
5
Tension d'entrée UE
maximale pour Fmax
1.6 V
3.2 V
7V
10 V
10 V
Puissance P
Maximale pour Fmax
1140 W
2280 W
5000 W
5000 W
5000 W
Le range 5 est normalement prévu pour estimer la durée de vie des cibles. Il n'est pas utilisé car, au CMI, une ou
deux cibles sont installées quasiment avant chaque dépôt.
Le nombre d’impulsions est calculé à l'aide de la formule suivante: J = f 1 ⋅ U E ⋅ T
avec
J:
affichage du Rate-Time-Adder
tension d'entrée [V]
U E:
T:
durée du dépôt [sec]
f 1:
fréquence de comptage [Pulses/V sec]
19. Réglage des capacités d'accord et d'adaptation d'impédance des sources
RF ETCHING ou RF SPUTTERING
19.1. Vérifier que le plasma est allumé (luminescence au travers du hublot).
19.2. Pour la source RF ETCHING, bouger légèrement le volet autour de la position A pour favoriser
l'allumage du plasma.
19.3. Pour la source RF SPUTTERING, augmenter la pression d’argon quelques secondes pour favoriser
l'allumage du plasma.
19.4. Basculer le commutateur AUTOMATIC du module AC 101 vers le haut pour être en mode manuel.
19.5. Régler alternativement TUNE et LOAD du module TC 101 pour obtenir le maximum de tension
négative DC, affichée sur le module AM 101. Les LED rouges DEVIATION du module TC 101
allumées indiquent que le réglage est en cours et que la consigne n'est pas atteinte. Le temps de
réaction pour TUNE est bref. Celui pour LOAD est plus long. La recherche de la position optimale
doit être lente et progressive en veillant à ce que les LED rouges DEVIATION soient éteintes.
19.6. Lorsque la puissance réfléchie est proche de zéro, le réglage est correct. Basculer le commutateur
AUTOMATIC du module AC 101 vers le bas pour être en mode automatique.
20. Vitesse de rotation du porte-substrats en fonction de la valeur de codage.
Vitesse de rotation du porte-substrats
24
22
vitesse de rotation (tour/mn)
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Valeur de codage
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