真空鍍膜多靶極性可逆高壓切換

反應(yīng)磁控濺射制備高介電常數(shù)柵介質(zhì)、透明導(dǎo)電膜與光學(xué)多層膜時(shí)，常需在同一腔體內(nèi)交替沉積金屬層與化合物層，傳統(tǒng)單極性電源需停機(jī)換靶或機(jī)械切換，嚴(yán)重拖累節(jié)拍。最新多靶極性可逆高壓切換技術(shù)通過(guò)全固態(tài)四象限拓?fù)洹⒐饫w納秒同步與靶面電荷實(shí)時(shí)閉環(huán)，已實(shí)現(xiàn)8靶在-1200V至+800V間任意極性、任意組合切換時(shí)間<280μs、弧光能量<0.3mJ、薄膜厚度過(guò)渡層<0.6nm，成為化合物半導(dǎo)體外延、柔性顯示與精密光學(xué)鍍膜的終極多功能能源。

全固態(tài)四象限拓?fù)涫乔袚Q速度的根基。每靶配備獨(dú)立1200W四象限模塊，采用碳化硅H橋+同步整流，反向恢復(fù)電荷Qrr<12nC，從-1100V到+720V硬切換僅需262μs，過(guò)沖<±8V，徹底擺脫傳統(tǒng)機(jī)械繼電器+泄放電阻組合的6-12秒切換時(shí)間。8靶可任意定義為陰極、陽(yáng)極、浮地、雙極性脈沖或輔助陽(yáng)極，一鍵完成Ti→TiO?、Al→Al?O?、ITO→SiO?等工藝無(wú)縫銜接。

光纖納秒同步與靶面電荷閉環(huán)實(shí)現(xiàn)了多靶協(xié)同無(wú)干擾。8路高壓通過(guò)單模光纖時(shí)鐘同步，切換時(shí)刻抖動(dòng)<9ns；每靶集成皮安級(jí)泄漏電流傳感器，當(dāng)切換瞬間靶面積累電荷>18nC時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)插入+120V短時(shí)補(bǔ)償脈沖中和電荷，靶面電位恢復(fù)時(shí)間<180μs，徹底杜絕極性反轉(zhuǎn)導(dǎo)致的弧光與顆粒，薄膜大顆粒缺陷密度<0.4個(gè)/cm²。

動(dòng)態(tài)功率分配與弧光亞微秒抑制滿足了高功率反應(yīng)濺射。總功率可達(dá)120kW，8靶任意比例分配，反應(yīng)濺射時(shí)氧分壓突變也不會(huì)引起失配；弧光探測(cè)到熄滅<380ns，單脈沖釋放能量低至0.26mJ，TiN反應(yīng)濺射時(shí)氮化率批次間變異<0.8%。

多區(qū)獨(dú)立可逆偏壓實(shí)現(xiàn)了晶圓級(jí)均勻性飛躍。300mm基板系統(tǒng)每靶可分區(qū)獨(dú)立極性與電壓，根據(jù)實(shí)時(shí)橢偏儀反饋閉環(huán)調(diào)節(jié)邊緣靶正偏壓+60V補(bǔ)償邊緣沉積速率慢，使Al?O?高k介質(zhì)厚度均勻性±0.4%。

真空鍍膜多靶極性可逆高壓切換技術(shù)已使單腔多工藝從“停機(jī)換靶”徹底轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;一腔全包、無(wú)停機(jī)”，單臺(tái)設(shè)備年產(chǎn)8英寸高k介質(zhì)晶圓突破220萬(wàn)片，工藝切換時(shí)間從28分鐘降至42秒。