La série PlasmaVAC™ MAX est la gamme de produits phare d'instruments à plasma sous vide d'Ideal Vacuum - une version spécialisée de notre famille d'instruments ExploraVAC MAX TVAC, qui a connu un grand succès.

Voici notre système de traitement plasma sous vide Dry Etching PlasmaVAC MAX , idéal pour produire des substrats parfaitement propres pour l'ultra-vide (UHV), la microscopie électronique à balayage et à transmission (MEB et MET), le dépôt de couches atomiques (ALD) et le dépôt physique et chimique en phase vapeur (PVD et CVD). Il s'agit d'un système de vide primaire entièrement intégré et prêt à l'emploi, comprenant une chambre à vide de 610 litres (24 pouces cubes) en aluminium 6061-T6 soudé, entièrement fermée et éclairée, avec une porte équipée d'un hublot protégé contre les ultraviolets (UV) et les micro-ondes, et un volume utile de 0,23 m³ (8 pieds cubes) pouvant accueillir jusqu'à 12 supports d'électrodes. Ce système inclut une pompe à sec multiroots Edwards nXR90i. Le plasma est généré par un générateur radiofréquence (RF) de 600 W entièrement intégré avec réseau d'adaptation. La chambre est équipée de plusieurs régulateurs de débit massique (MFC) et de canaux favorisant l'écoulement laminaire, permettant le contrôle du débit de mélanges gazeux sélectionnables par l'utilisateur ou de procédés multigaz à plusieurs étapes. La pression de la chambre est contrôlée par nos vannes intelligentes Ideal Vacuum CommandValves™, permettant un contrôle indépendant de la pression et du débit. L'opérateur peut sélectionner l'unité de pression souhaitée : torr, atmosphères, bar, pascals ou PSI. Un manomètre capacitif intégré assure des mesures précises et exactes de la pression de vide dans la chambre. Quatre sondes de température RTD permettent la mesure de la température des échantillons pendant le fonctionnement du plasma.

Le système comprend un écran tactile intégré équipé du logiciel AutoExplor™ permettant de contrôler toutes les fonctions de la chambre. Il inclut une version de base d' AutoExplor ™ sans date d'expiration, fonctionnant grâce à un ordinateur Windows intégré et un écran tactile. Ce logiciel intuitif permet de contrôler et d'automatiser toutes les fonctions du PlasmaVAC MAX . Une licence d'un an, renouvelable, de la version premium d'AutoExplor™ , offrant de nombreuses fonctionnalités supplémentaires (voir ci-dessous), est également incluse.

Ce système de gravure sèche PlasmaVAC MAX TVAC peut fournir jusqu'à 600 W de puissance plasma. Il permet d'atteindre des débits de gaz de 10 à 500 SCCM et une pression maximale de 20 mTorr. Il pèse 500 kg et nécessite une alimentation monophasée de 208-240 V CA, 50/60 Hz, à 10 A.

Configuration du système de gravure sèche au plasma PlasmaVAC MAX :

• Générateur de plasma RF 600 W avec réseau d'adaptation
• Chambre à vide en aluminium soudé de 24 pouces entièrement fermée
• Porte de chambre en aluminium avec :
• Grand hublot protégé contre les UV et les micro-ondes
• Canaux à flux de gaz laminaire
• Fermeture à verrouillage rapide
• Éclairage de chambre par LED à travers le hublot
• Écran tactile LCD de 15,5 pouces
• Supports d'électrodes à espacement variable
• Contrôle indépendant de la pression et du débit
• Pompe à vide multi-racines sèches Edwards nXR90i
• Manomètre capacitif + capteurs de pression Pirani à convection améliorée
• Quatre capteurs de température RTD

La gamme d'instruments de traitement et de test plasma sous vide PlasmaVAC MAX crée des environnements précis offrant à l'opérateur un contrôle total sur la pression interne et la composition gazeuse de la chambre. Conçus pour favoriser l'innovation, ces instruments permettent l'exploration de prototypes sous vide lors des phases de recherche et développement, ainsi qu'un contrôle précis des procédés pour la production de petits lots. Ils permettent également aux utilisateurs d'adapter rapidement leurs expériences afin de recueillir des données d'analyse et de diagnostic pendant le traitement plasma. Les chambres de traitement plasma sous vide PlasmaVAC MAX sont configurables avec différentes options système.

Options de configuration du système PlasmaVAC MAX :

• Contrôle logiciel automatisé
• Fonctionnement à distance
• Régulateurs de débit massique de un à quatre
• Étagères supplémentaires pour électrodes, dimensions des étagères et bien plus encore

Les systèmes PlasmaVAC MAX sont configurés avec des chambres cubiques en aluminium de 24 pouces entièrement fermées et des portes avec hublots et éclairage de la chambre.

L'armoire du système PlasmaVAC MAX est dotée d'un panneau avant incliné ergonomique avec interface tactile informatisée permettant de contrôler toutes les fonctions de la chambre. Des régulateurs PID et des manomètres sont installés selon les besoins et les options sélectionnées par l'utilisateur. Un automate programmable gère les fonctions du système, notamment le séquencement des pompes et des vannes pour des cycles de pompage efficaces et les dispositifs de sécurité pour prévenir tout dommage matériel. Le boîtier NEMA intégré, accessible par l'avant, abrite l'électronique nécessaire au fonctionnement du système.

L'arrière de l'armoire comporte un panneau traversant pour la ventilation de la chambre et l'évacuation des gaz de la pompe. Un second panneau traversant est équipé de ports pour quatre conduites de gaz comprimé alimentant les régulateurs de débit massique (MFC). Un panneau arrière traversant numérique dispose de plusieurs ports de communication permettant de piloter le système à distance depuis un poste de travail ou un ordinateur portable sous Microsoft Windows 10 ou 11 grâce à notre logiciel AutoExplor .

La version de base (sans date d'expiration) d' AutoExplor (P1012102) permet à l'utilisateur de contrôler manuellement les appareils tout en protégeant le système. L'utilisateur peut programmer les points de consigne de pression, de débit et de puissance plasma, les vitesses de montée en température, les temps de maintien et la purge. Le logiciel fournit un flux de données graphiques en temps réel permettant à l'utilisateur de visualiser le comportement du système. AutoExplor gère un calendrier de maintenance préventive interne et avertit l'utilisateur lorsque la maintenance du système est nécessaire. Ceci contribue à maintenir le système à son niveau de performance optimal. En cas de panne d'un appareil, il fournit également des messages d'erreur et de défaut ainsi que des informations de dépannage spécifiques afin que le problème puisse être résolu rapidement.

La version premium d' AutoExplor (P1012100) inclut toutes les fonctionnalités de la version de base (voir ci-dessus) et y ajoute le contrôle automatisé des recettes, l'enregistrement des données et l'exportation des journaux. Il est possible de créer des recettes de test complexes sous forme de processus étape par étape, chaque étape contrôlant l'état marche/arrêt, les points de consigne et les vitesses de montée/descente de plusieurs appareils. Une ou plusieurs conditions finales peuvent être définies pour chaque étape à l'aide d'opérateurs logiques. La version premium permet de générer rapidement des rapports de test à partir des fichiers journaux de données. Ces journaux peuvent être consultés pour vérifier l'atteinte des paramètres de processus cibles. La version premium inclut également AutoExplor IP Client , qui permet d'utiliser le logiciel comme hôte pour gérer plusieurs clients réseau externes, et AutoExplor API (interface de programmation d'applications), qui permet aux scientifiques et aux programmeurs d'intégrer un instrument PlasmaVac à leur suite logicielle de test existante sans utiliser l'interface d'AutoExplor . La version premium doit être renouvelée annuellement, faute de quoi elle repasse à la version de base.

La série de chambres à plasma sous vide PlasmaVAC MAX est une solution idéale pour de nombreuses exigences de processus de fabrication.

Exemples d'applications

• Nettoyage, décontamination et stérilisation au plasma
• MEB et MET, préparation des échantillons
• Préparation des substrats ALD, PVD et CVD
• Élimination des oxydes et réduction de surface
• Pulvérisation abrasive
• Activation de surface des plastiques, des verres et des céramiques
• Dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma
• Revêtements résistants à l'abrasion et hydrophobes
• Gravure sèche des semi-conducteurs
• Modification de la structure de surface à l'échelle micro et nanométrique

À propos de la gravure sèche assistée par plasma :
La gravure sèche assistée par plasma est une méthode de micro-usinage qui consiste à retirer de petites quantités de substrat selon un motif défini par un masque ou une résine photosensible, créant ainsi des surfaces microstructurées. Historiquement, la gravure humide était réalisée à l'aide de solutions liquides, mais la gravure sèche par gaz s'est avérée beaucoup plus fiable. La gravure sèche assistée par plasma induit une gravure anisotrope, la gravure étant plus importante dans la direction du champ électrique produit par les électrodes. Il en résulte des rainures plus profondes et plus étroites, aux parois plus droites, que celles obtenues par d'autres procédés de gravure.

Lors de la gravure sèche assistée par plasma, un gaz précurseur est introduit dans la chambre et activé par le plasma en espèces réactives. Ces espèces réactives sont généralement cationiques et, de ce fait, accélérées par le champ électrique de la chambre à une vitesse élevée, ce qui induit une gravure anisotrope. Les espèces réactives bombardent la surface du substrat en l'absence de masque. Elles réagissent avec le substrat, enlevant de la matière et produisant des gaz volatils qui sont ensuite évacués par la pompe à vide. Une fois la gravure terminée, le masque est éliminé, souvent par nettoyage plasma dans la même unité. On obtient ainsi une surface rainurée et structurée, présentant des motifs à l'échelle micrométrique à nanométrique.

Cette version du PlasmaVAC MAX permet trois principaux types de gravure sèche : la gravure plasma, la gravure ionique réactive (RIE) et la gravure physique. D’autres configurations de gravure sont disponibles sur demande.

La gravure plasma se produit généralement à des pressions supérieures à 0,1 Torr. Du fait de cette pression élevée, le libre parcours moyen des espèces réactives générées est court, et leur accélération par le champ électrique est donc limitée. La gravure qui en résulte est pilotée par des réactions chimiques. Elle est majoritairement isotrope, formant des canaux larges et incurvés, mais très sélective vis-à-vis du substrat et du masque.

La gravure ionique réactive (REI) se déroule à des pressions comprises entre 0,001 et 0,1 Torr. La pression plus basse induit des parcours moyens plus longs pour les espèces réactives générées et une plus grande accélération du champ électrique. La gravure qui en résulte est due à la fois à des réactions chimiques et à la haute énergie cinétique des ions. La composante chimique est très sélective vis-à-vis du substrat et du masque, contrairement à la composante cinétique. La REI produit une gravure plus anisotrope que la gravure plasma, mais le masque s'use plus rapidement et doit souvent être réappliqué, parfois à plusieurs reprises, pour obtenir des tranchées profondes.

La gravure physique, ou gravure ionique, se produit également à des pressions inférieures à 0,1 Torr, mais utilise des gaz d'alimentation non réactifs à masse moléculaire élevée, tels que l'argon ou le xénon. Le long libre parcours moyen, la forte accélération et la grande quantité de mouvement des particules qui en résulte provoquent l'érosion de la surface du substrat par collisions cinétiques plutôt que par réactions chimiques. Il en résulte une gravure fortement anisotrope et peu sélective entre le substrat et le masque.

La gravure sèche est utilisée dans la fabrication des semi-conducteurs pour créer des canaux destinés aux transistors, des pistes ou des vias, dans lesquels les éléments de circuit sont déposés ou fabriqués. Elle permet de creuser des tranchées afin d'isoler différents composants ou régions de puces et d'empêcher les courants d'électricité statique. Elle sert à la microfabrication de microstructures et de nanostructures, telles que des ponts et des languettes, dans les dispositifs et capteurs microélectromécaniques (MEMS). Elle est également utilisée dans la fabrication des LED et des cellules solaires pour texturer les surfaces et leur conférer des propriétés mécaniques antireflets.

Il est important de choisir le gaz d'alimentation approprié pour produire des composés volatils. Pour la gravure du silicium, de l'oxyde de silicium ou du carbure de silicium, on utilise généralement des gaz fluorés, tels que _SF₆ ou _CF₄ . Pour la gravure de l'aluminium ou d'autres métaux, on utilise des gaz chlorés, tels que _CCl₄ . Pour l'élimination des polymères organiques et des résines photosensibles, l'oxygène est le plus souvent employé.

Le modèle de gravure sèche du PlasmaVAC MAX permet le nettoyage plasma, l'activation de surface, la gravure sèche, le décapage et bien plus encore.