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FAQ

Solar Applications

  1. 我對 AE 的太陽能產品不怎麼瞭解。請問 AE 能為光伏製造帶來什麼?
  2. 我們的公司才剛剛開始,立即需要訂購大量設備。AE 可否在短時間內提供我們所需的所有設備嗎?
  3. 為何我要選擇基於真空的生產製程?與印刷和蒸發等其他光伏生產方法相比,這一技術有哪些優點?
  4. 我正在進行一項 CIGS 製程,最後一層是 TCO。您對如

Sputtering Applications

  1. 我的靶材材料很特殊。我該如何決定使用何種製程電源:RF 電源或是 AC 或 DC 電源?
  2. 好的,我應該如何在 AC 和 DC 電源之間進行選擇?
  3. 我該如何決定直通式 DC 或脈衝 DC 哪種更適合我的製程?
  4. 我能達到多高的濺射速率?
  5. 我應該在濺射設備功能表系統中控制何種電弧設定點?
  6. 我的濺射速率已經十分穩定了。為什麼現在突然要改變它?
  7. 使用平面和可旋轉靶材有何不同?
  8. 平面和可旋轉靶材的不同侵蝕類型是如何在其靶材使用壽命期間影響製程的?
  9. 一般來說,前面您已經提到,脈衝直流電源和交流電源生產出的薄膜品質比普通直流電源要高。那麼,它們生產的薄膜品質實際上究竟有何不同?
  10. 我該怎樣優化我的濺鍍率?
  11. 我聽說有一種即將推出的 HPPMS 技術可以生產極其平整而均勻的薄膜,但是現在還沒有廣泛推出。有沒有其他選擇可以用現有的設備生產出類似品質的薄膜?
  12. 我正在設置一項製程,現在想諮詢一個與射頻 (RF) 電源有關的問題。採用電壓或功率模式操作製程的優缺點分別有哪些?採用固定功率或固定電壓模式操作製程能獲得相同的薄膜屬性嗎?
  13. 我 們將採用單磁控陰極對二氧化鈦薄膜的光學應用進行研究。靶材將是使用脈衝直流電電源的二氧化鈦。基材最高將加熱至攝氏350度,我們將使用氧氣和氬作為加 工氣體。請為我們推薦一個脈衝直流電源和最佳的製程參數,以便獲得一個很好的密集型薄膜以及很高的沉積速率。二氧化鈦能達到的最高沉積速率是多少?二氧化 矽呢?
  14. 我的真空室內沒有足夠的空間供我在雙靶磁控系統中使用直流電。能有合適的替代方法嗎?
  15. 我聽說射頻/直流電的配置非常複雜。需要防止的主要隱患有哪些?
  16. 我正在設置一項製程,現在想諮詢一個與射頻 (RF) 電源有關的問題。採用電壓或功率模式操作製程的優缺點分別有哪些?採用固定功率或固定電壓模式操作製程能獲得相同的薄膜屬性嗎?
  17. 我 們將採用單磁控陰極對二氧化鈦薄膜的光學應用進行研究。靶材將是使用脈衝直流電電源的二氧化鈦。基材最高將加熱至攝氏350度,我們將使用氧氣和氬作為加 工氣體。請為我們推薦一個脈衝直流電源和最佳的製程參數,以便獲得一個很好的密集型薄膜以及很高的沉積速率。二氧化鈦能達到的最高沉積速率是多少?二氧化 矽呢?
  18. 我的真空室內沒有足夠的空間供我在雙靶磁控系統中使用直流電。能有合適的替代方法嗎?
  19. 我聽說射頻/直流電的配置非常複雜。需要防止的主要隱患有哪些?

Flat Panel Display Applications

  1. 我如何確定直流脈衝適合我的 FPD 製程?
  2. 通過直流脈衝,電壓反轉過程中缺乏濺射會影響濺射速率嗎?
  3. 有可通過提高封包層的品質來延長 OLED 壽命的技術嗎?
  4. 在開發 OLED 和其他高級製程過程中,我可以從何處獲得幫助?
  5. 現有的什麼產品技術有益於 FPD?
  6. 脈衝直流電的優勢聽起來不錯,但我擔心我的濺射速率。脈衝直流電可以在反向脈衝過程中清除濺射能量嗎?
  7. 我使用了 AE 的 VFP(虛擬前面板,Virtual Front Panel)來控制和監控我的電源,但 VFP 有助於製程的改良嗎?
  8. 憑您的經驗,您是否遇到過簡單、低成本而又能顯著改進製程的方法?
  9. 我力求盡可能在 PVD 製程方面實現並維持最高生產效率。我在哪兒可以獲得幫助?
  10. 對於為了增加 FPD 生產利潤而需要行業改變的推動因素您有何見地?  
  11. 您在2007年第四季版 FP Focus 中談到了 CEX。它到底是什麼?
  12. 為什麼有些交流電源具有 CEX 功能,而其他沒有?
  13. 我的電源具有 CEX 功能。需要怎樣正確的安裝呢?
  14. 我的電源無法達到設定值。這是為什麼,我該如何解決?

Solar Applications


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  1. 我對 AE 的太陽能產品不怎麼瞭解。請問 AE 能為光伏製造帶來什麼?
    答:我們該從哪開始呢?AE提供晶體矽、晶圓太陽光電以及重要的薄膜技術(包括非晶矽和微晶矽、CIGS 和碲化鎘)的解决方案。我們擁有業界最全面的產品系列之一,使得我們能够為各階段的光伏製造提供更有效的解决方案:從直流電60MHz 電源溫度量測儀表、等等。在這些產品擁有我們36年創新解决方案基礎上高度發展的設計與技術,這些設計與技術能够提高精確度、避免缺陷以及提高產能。事實上,很 多的開發和製造光伏產品公司已經選用了我們的產品。但是,我們所提供的並不僅僅是我們的產品與技術,還包括專業應用支援、世界级製造設施、完善的全球銷售與支援基礎架構,等等。

    垂詢詳情,請參見 AE太陽能的市場網頁

    表: AE用於太陽能光伏生產的產品


    光伏次系統種類
    推薦產品 太陽能應用實例 AE 產品特點
    射頻電源
    Cesar® 電源


    Apex® 射頻供電系統

    Navio™ 數位匹配網路

    Navigator® 數位匹配網路
    用於非晶矽的電漿體增强化学氣相沈積 先進的供電技術

    多種頻率、電源級別和功能

    精密的電弧管理
    中低頻電源
    PEII 低頻電源


    Paramount® 中頻電源

    Crystal® 中頻電源
    用於二氧化矽的物理氣相沉澱 (PVD)
    直流電源
    Ascent® DC 電源

    Pinnacle® 直流電源

    Pinnacle® Plus+ 正極直流/脈衝直流電源

    Pulsar 直流脈衝配件
    用於金屬後觸點的 PVD

    用於 TCO 前觸點的 PVD
    儀器
    Sekidenko 光纖溫度計和輻射計
    所有生產階段 在用於突破性製程高級研製的製程參數方面具有獨特見解




  2. 我們的公司才剛剛開始,立即需要訂購大量設備。AE 可否在短時間內提供我們所需的所有設備嗎?
    答:這是一個令人興奮的時刻,因為在多年以前新的薄膜製程就已經出現了。對新興太陽能市場有益的方面是它可以利用當前有關連市場的所有發展成果。這些發展包括技術、設備生產架構以及支援。AE 在半導體FPD工業塗料等市場的發展已經使我們具備了大批量的生產能力。我們在大陸深圳的世界級工廠擁有現成的製程、設備、廠商和其他必要資源,可有效處理任何規模的訂單,如新的太陽能生產部門30兆瓦特或更大規模的訂單。

    除了設備,我們還提供讓您的新生產部門成功營運所需的支援。AE 的應用工程師會隨時在製程開發、設置、優化和疑難排解方面為您提供幫助。他們會基於在眾多市場、生產技術和製程條件領域的長期經驗提供重要見解和專業知識。

    憑藉在全球主要生產中心的銷售與服務辦事處,AE 還擁有全球性架構來有效地為太陽能等全球性行業提供服務。例如:如果您在歐洲,那麼我們當地的辦事處就能夠從鄰近方便的位置為您提供幫助。同樣,如果您的客戶位於亞洲,那麼,您也可以求助於我們遍佈在那的多家辦事處。

    圖2. AE 位於大陸深圳的世界級工廠可迅速滿足新的太陽能生產部門對大量設備的需求

    圖: AE 位於大陸深圳的世界級工廠可迅速滿足新的太陽能生產部門對大量設備的需求
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  3. 為何我要選擇基於真空的生產製程?與印刷和蒸發等其他光伏生產方法相比,這一技術有哪些優點?
    答:當今的光伏生產方法包括溅射 (PVD)、 PECVD、印刷、蒸發等等。但是,PVD 和 PECVD 等基於真空的製程能夠切實提供其他方法所不能提供的益處。具體來說,PVD 和 PECVD 提供原子級控制,讓您能夠更加準確地控制薄膜特徵,如化學計量、結晶度以及基板的一致性。此外,PVD 和 PECVD 產生的缺陷也比其他方法少。這種高水準的控制能夠為當今的太陽能面板製造商帶來兩項重要益處:更高的光伏效率和更高的產能。

    圖3. 簡單表示濺射物理氣相沉積(PVD) 的製程——其它光伏製造方法的精度不能與在原子級下進行的真空製程的精度相媲美。

    圖: 簡單表示濺射物理氣相沉積(PVD) 的製程——其它光伏製造方法的精度不能與在原子級下進行的真空製程的精度相媲美。


    圖 闡明了濺射製程的原子級行為。在該製程(左)的第一步,氬原子處於電離狀態。一個加速的電子與原子產生非彈性碰撞,從原子中分離一個電子,生成一個 Ar+ 離子。接著,在濺射步驟中(中),Ar+離子加速靠近負陰極介面。它用足夠的能量撞擊以分離靶物。最後一步(右),靶物到達基板表面,從而沉積成薄膜。垂 詢濺射的更多詳情,請查看 Sputter Spotlight® 電子通訊

    使 用真空製程的另一個好處是已經在PVD 和 PECVD 領域積累了眾多專長和技術開發知識,可直接應用於光伏製造。AE 提供了超過36年的經驗以及一個全面且高度發展的產品組合,與其它次系統製造商相比,它對膜性能的控制水準更加出色。例如,我們產品的缺陷率更低,不僅提 高了太陽能電池效率,而且支援更高的運行功率,從而提高了產能。更高的功率運行還支援對大面積基板進行成功塗層。例如,我們的 Crystal® 交流電源在滿足建築玻璃應用(包括被動式太陽能市場的低輻射塗層)所需的功率水準方面有著長期的成功記錄,這也使它成為光伏行業尺寸不斷擴大的基板的理想電源。欲知更多詳情,請查看我們的 Design Aspects of Large-Area Coating Supplies 白皮書。

    事 實上,AE 在 FPD 和建築玻璃等行業大面積塗層方面的專長可直接應用於大面積光伏製造。我們已經在這些相鄰市場以及半導體行業(當然指的是原始的矽晶圓應用)中優化了我們的 產品、技術和專長。你可以說 AE 成長於半導體行業—一個需要高度的製造精度和幾乎不允許或根本不允許誤差的行業。實際上,與其它任何行業相比,半導體有著最小的製程視窗。因此,我們的產 品和技術是圍繞精確的概念而設計的,這一事實提高了電池效率和製程產能,從而使太陽能行業受益。
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  4. 我正在進行一項 CIGS 製程,最後一層是 TCO。您對如何控制我的 TCO 製程的溫度從而避免下面的有源層性能降低有什麼建議嗎?
    答 案:當然!熱控制是如今許多製造應用迫切需要解決的問題。下面是為讀者提供的一些背景資料:大多數的光伏製造製程首先沉積 TCO 層,然後才是其它層。但是,對於 CIGS (以及一些薄膜矽)太陽能電池,則最後沉積 TCO 層。與金屬層不同,TCO 的傳導性極易受熱量的影響,而金屬層的導電性能相對來說不易受溫度的影響,所以可以在冷製程中沉積。為了產生充分的傳導性,傳統的 TCO 製程通常在高溫下進行。問題是對於最後沉積 TCO 的 CIGS 製程來說,它的熱控制可能超過上述所有層。過高的溫度可能導致 TCO 下面的有源層內摻雜劑的擴散,從而導致光伏性能顯著下降。此外,如果基板對溫度比較敏感,它確實可能會在傳統的 TCO 沉積製程的溫度下熔化。這是柔性聚合體基板的一個突出問題。

    圖4. 對於一個銅銦鎵硒四元素(CIGS) 太陽能面板最後沉積的是 TCO 層,而在非晶矽和 CdTe 板上最先沉積的則是 TCO 層。這為 CIGS 製造帶來了與熱量相關的特殊挑戰。

    圖: 對於一個銅銦鎵硒四元素(CIGS) 太陽能面板最後沉積的是 TCO 層,而在非晶矽和 CdTe 板上最先沉積的則是 TCO 層。這為 CIGS 製造帶來了與熱量相關的特殊挑戰。


    那 麼,該如何應對這種表面上很糟糕的情況呢?一些有效方法可以在一個溫度範圍內進行運用,在這個範圍內不會導致有源層的擴散或基板熔化,同時可產生良好的 TCO 傳導性。這些都是經需要溫度控制的其它製程的成功記錄證實的標準方法,如面向 FPD 彩色濾光片的電極,以及觸控式面板製程的透明導體。欲獲得有關您的熱敏性製程有效解決方案的詳情,請與我們聯絡
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Sputtering Applications

  1. 我的靶材材料很特殊。我該如何決定使用何種製程電源RF 電源或是 ACDC 電源?
    :是否需要使用 RF 可以透過以下測量得到直觀肯定的判斷;您需要一個簡單的歐姆表。將歐姆表的兩隻探棒置於靶材材料表面的任意位置。如果歐姆表讀數為無窮大(例如,純鋁靶材材料的讀數將為無窮大),那麼您的製程需要 RF 電源。另一方面,如果歐姆表讀數不為無窮大時,則使用 AC 或 DC 電源。
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  2. 好的,我應該如何在 AC 和 DC 電源之間進行選擇?
    :進行這種選擇需要一定技巧。如果您的製程是批量流程,可能選用 DC 或脈衝 DC。此時我們所關注的是流程中的陽極損耗。如果使用 DC 反應式濺射 SiO2,則陽極(浮動或反應室)將最終由絕緣體 SiO2 構建。該絕緣層阻止電子回流至電源(+ return)。製程電壓將升高,而且製程將變得不正常並最終由於主要電弧和電源降低而停止。關鍵在於了解您的製程持續時間以及您希望放下多少材料。您必須確實密切了解並理解您的反應室幾何結構和濺射流程。有一些很有趣的小訣竅能夠保持陽極清潔更長時間。脈衝 DC 就是其中一種。(其他方法另行討論。

    要求絕緣材料能夠濺射數天和幾週的內嵌製程非常簡單。AC 是達到這一要求非常不錯的方法。不利之處在於需要購買、安裝並維護第二陰極。AC 將提供改善的鍍膜品質,包括平滑度、減少針孔及更高的捆紮密度。
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  3. 我該如何決定直通式 DC 或脈衝 DC 哪種更適合我的製程?
    :使用脈衝 DC 幾乎總能得到更好的鍍膜品質,但直通式 DC 相對更加便宜。這即是說,使用脈衝 DC 能夠讓您避免購買另一個昂貴的陰極。使用脈衝 DC,您將改善鍍膜的平滑度、填料密度、透射度並減少針孔。
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  4. 我能達到多高的濺射速率?
    :答案取決於每個單獨地配置—而這些配置還可能會動態變化。濺射速率取決於:
    • 反應室幾何結構和陰極/陽極設計
    • 工作電壓
    • 氣體混合
    • 靶材厚度
    • 磁性強度
    • 工作電源
    • 靶材到感光底層的距離
    即是說您可能達到每秒 2 至 10 Å 的速率。這表明使您的濺射系統最佳化是一项藝術和科學兼備的工作—成本、濺射速率和鍍膜品質間的平衡。最關鍵的地方在於密切了解並理解您的反應室和濺射流程。您應該使初始速率執行的時間比實際製程執行的時間長,以便學習反應室和製程的特性。以較低的電源執行初始速率,然後每次慢慢提高電源,這樣您將了解在真實製程中預期的速率。
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  5. 我應該在濺射設備功能表系統中控制何種電弧設定點?
    :又是一個難於回答的問題。它同樣取決於多項變化的因素:
    • 靶材材料和厚度
    • 陰極尺寸
    • 工作電壓,該電壓受氣體混合、磁性強度和反應室壓力的影響
    典型地,我建議將電弧中斷點設定為工作電壓的 10%。然而,較大的目標需要更長的間隔時間,因為需要更長的時間才能完全消除這些大傢伙上的電弧能量。目標表面越大,電弧處理間隔時間就越長。
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  6. 我的濺射速率已經十分穩定了。為什麼現在突然要改變它?
    :OK,我的第一反應是:您對系統所做的最後一件事是什麼?大約 90% 的情況中該問題能夠給您答案。如果您還沒有得到答案,那下面是其他一些需要調查的情況:
    • 您是否看見更多的電弧?
    • 等離子體的顏色是否發生變化?
    • 電源的電壓和電流是否發生變化?
    • 您是否能夠達到相同的基礎電壓?
    • 是否需要相同的氣體流才能得到相同的製程壓力?
    • 速率提升測試的時間是否相同?
    上述所有問題都可能指出反應室的某處存在洩漏問題。它還表明反應室的清潔程度。這兩方面的內容將在更深入的討論中繼續。
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  7. 使用平面和可旋轉靶材有何不同?
    答:通常,平面靶材的利用率約為35%,可旋轉靶材的利用率約為85%。這些數位與所採用的製程電源模式或靶材材料無關。但是,請注意,可旋轉陰極不能與射頻電源相容。一般來說,可旋轉陰極最適合用於交流、直流或脈衝直流電源供電的製程。
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  8. 平面和可旋轉靶材的不同侵蝕類型是如何在其靶材使用壽命期間影響製程的?
    答:儘 管平面和可旋轉靶材的侵蝕方式確有不同,但實際上您在該靶材使用壽命期間處理製程電源的方式基本上是相同的。就可旋轉靶材而言,靶材厚度以一種一致的方式 減少,從而導致磁體向靶材表面移動。這將導致電流的增大和電壓的降低。儘管平面靶材的侵蝕方式不一致,但您會發現電流減小,電壓增大。
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  9. 一般來說,前面您已經提到,脈衝直流電源和交流電源生產出的薄膜品質比普通直流電源要高。那麼,它們生產的薄膜品質實際上究竟有何不同?
    答:以下的圖片顯示,薄膜品質存在十分顯著的差異。
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    Film quality produced by straight DC power

    普通直流電源生產出的薄膜品質(上圖) vs 脈衝直流電源生產出的薄膜品質(下圖)
    資料來源:英國索福爾德大學 (University of Salford)、先進材料與表面工程中心 (Centre for Advanced Materials and Surface Engineering)


    Film quality produced by pulsed DC power





    Film quality produced by straight DC power

    普通直流電源生產出的薄膜品質(上圖) 相對於 交流電源生產出的薄膜品質(下圖)

    Film quality produced by AC power
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  10. 我該怎樣優化我的濺鍍率?
    答:與先前的“請教 Doug!”的內容有很多重複,在“我可以獲得多少的濺鍍率?”中我已經回答了這個問題。

    這個問題的一般規則是壓力越低,濺鍍率和薄膜品質越高,因為這種情況下電漿區的分子碰撞較少,電漿投射距離(濺鍍的粒子從靶材到達基板的能力)較長。因此,盡可能地在低的壓力下進行濺鍍,當然,要避免陷入氣體不足的情況,這會使您的電源出現問題。

    您可以做的第二件事是使用一個磁場強度計來檢查磁控管的平衡。不平衡的磁控管會增大電漿投射距離,產生多餘的電子,這會影響基板溫度和薄膜品質。平衡的磁控管可集中投射距離,這將有助於您提高濺鍍率,尤其是當陰極與基板之間的距離較大時。
    Unbalanced magnetrons




    不平衡的磁控管(上圖)相對于 平衡的磁控管(下圖)




    Balanced magnetrons

    第三,檢查磁體的強度。隨著磁體磁力的增強,電漿投射距離也隨之增大。需要注意的一件事就是,儘管這可以帶來更高的濺鍍率和薄膜聚積密度,但較強的磁力會加深靶材凹槽深度,這會降低利用率。

    所有的這些都表明,濺鍍率是一個複雜而多方面的問題。如需獲得具體情形的建議,請通過電子郵件 technical.support@aei.com 與我聯繫。
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  11. 我聽說有一種即將推出的 HPPMS 技術可以生產極其平整而均勻的薄膜,但是現在還沒有廣泛推出。有沒有其他選擇可以用現有的設備生產出類似品質的薄膜?
    答:你 很幸運!現在有一種非常易於使用的技術可為你帶來平整度類似于 HPPMS(高功率脈衝磁控管濺鍍)技術的薄膜品質。這種技術結合了兩種製程供電方式:射頻和脈衝直流電源。另外一個好處就是,儘管它是一種相對較新的方 法,但射頻脈衝直流電卻擁有足夠長的採用時間,大量的相關資訊已經被開發並推廣。欲查詢有關該電源模式的詳情,請見AE的電源選擇矩陣,以及我們的射頻直流電源製程電弧處理應用注釋。
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  12. 我正在設置一項製程,現在想諮詢一個與射頻 (RF) 電源有關的問題。採用電壓或功率模式操作製程的優缺點分別有哪些?採用固定功率或固定電壓模式操作製程能獲得相同的薄膜屬性嗎?——匿名
    回答: 我個人認為你應該採用功率控制模式操作電源。電源將能夠“看到”負載,並根據情況調節電壓和電流,因此兩者都有空間來應對製程中的任何異常情況。如果採用 電壓控制模式操作電源,它將根據情況調節功率和電流。如果你能夠嚴格控制負載,這當然很好。但是如果負載稍有變化,那麼功率和電流也將發生變化,因此製程 很容易就會偏離規格。祝你好運!
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  13. 我們將採用單磁控陰極對二氧化鈦薄膜的光學應用進行研究。靶材將是使用脈衝直流電電源的二氧化鈦。基材最高將加熱至攝氏350度,我們將使用氧氣和氬作為加工氣體。請為我們推薦一個脈衝直流電源和最佳的製程參數,以便獲得一個很好的密集型薄膜以及很高的沉積速率。二氧化鈦能達到的最高沉積速率是多少?二氧化矽呢?——Atul Nagras
    回答: 我建議使用 Pinnacle® Plus 直流電/脈衝直流電源。AE 提供 5kW 和 10kW 兩個版本。你選擇的版本將取決於靶材的大小。我的一般原則是最多 100W/平方英寸,性能很好的冷卻頂板則相對較少,為 70W/平方英寸。這是針對持續操作而言的。

    全氧化物模式下的二氧化鈦沉積是相當慢的。速率將取決於你真空室內的眾多因素:靶材和基材間的距離、壓強、磁場強度等等——你知道這裡面的原因。二氧化鈦的最高速率估計為3至5埃/秒。如果二氧化矽將使用相同的電源,那麼最高速率很可能會達到5至8埃/秒。

    瞭解濺射速度所涉及因素的更多資訊請參閱《2007年第一季 Sputter Spotlight》新聞中《我能實現的濺射速度是多少?》以及2007年第三季中《我如何才能夠優化濺射速度?》。歡迎發送電子郵件至 technical.support@aei.com聯絡我諮詢更多建議。
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  14. 我的真空室內沒有足夠的空間供我在雙靶磁控系統中使用 直流電。能有合適的替代方法嗎?
    回答: 主要有兩種選擇: RAS 或射頻/直流電。我並不建議在這種情況下採用 RAS,因為它需要在真空室內鑽孔來增加高壓陽極,這是非常複雜且浪費勞力的。而射頻/直流電則比 RAS 更加容易設置,需要的空間也比普通的直流電少,因為只需一個陰極。從節約成本方面考慮,兩者各有千秋。首先射頻/直流電更昂貴,因為你必須購買兩個電源 (一個射頻電源以及一個直流電源或脈衝直流電電源),但是你在耗材方面卻能夠有所節約,因為你只需購買一個陰極。
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  15. 我聽說射頻/直流電的配置非常複雜。需要防止的主要隱患有哪些?
    回答: 合適的電弧控制裝置對射頻/直流電的成功使用非常關鍵,因為兩種不同的電源將同時工作。

    與 射頻電源相比,直流電或脈衝直流電電源能夠更精確地識別電弧並作出反應。因此,你的直流電源必須要能夠控制你的射頻電源,在電弧出現時切斷直流電和射頻電 源。一旦電弧消失了,它還必須能夠迅速重新打開電源。目前市場上的直流電源在這方面存在著差異。一些不提供任何內置直流電/射頻控制途徑,而其他的則提供 強有力的控制。例如,Arc-Sync™ 技術使 Pinnacle® Plus+ 直流電源能夠輕鬆有效地控制連接Cesar® 射頻電源,便於電弧的處理。

    安裝射頻/直流電時,還要注意其他一些問題,例如電纜架設和篩檢程式/併合器的使用等。欲知詳情,請參閱我們的 《射頻/直流電製程中的電弧處理》應用說明
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  16. 我正在設置一項製程,現在想諮詢一個與射頻 (RF) 電源有關的問題。採用電壓或功率模式操作製程的優缺點分別有哪些?採用固定功率或固定電壓模式操作製程能獲得相同的薄膜屬性嗎?——匿名
    回答: 我個人認為你應該採用功率控制模式操作電源。電源將能夠“看到”負載,並根據情況調節電壓和電流,因此兩者都有空間來應對製程中的任何異常情況。如果採用 電壓控制模式操作電源,它將根據情況調節功率和電流。如果你能夠嚴格控制負載,這當然很好。但是如果負載稍有變化,那麼功率和電流也將發生變化,因此製程 很容易就會偏離規格。祝你好運!
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  17. 我們將採用單磁控陰極對二氧化鈦薄膜的光學應用進行研究。靶材將是使用脈衝直流電電源的二氧化鈦。基材最高將加熱至攝氏350度,我們將使用氧氣和氬作為加工氣體。請為我們推薦一個脈衝直流電源和最佳的製程參數,以便獲得一個很好的密集型薄膜以及很高的沉積速率。二氧化鈦能達到的最高沉積速率是多少?二氧化矽呢?——Atul Nagras
    回答: 我建議使用 Pinnacle® Plus 直流電/脈衝直流電源。AE 提供 5kW 和 10kW 兩個版本。你選擇的版本將取決於靶材的大小。我的一般原則是最多 100W/平方英寸,性能很好的冷卻頂板則相對較少,為 70W/平方英寸。這是針對持續操作而言的。

    全氧化物模式下的二氧化鈦沉積是相當慢的。速率將取決於你真空室內的眾多因素:靶材和基材間的距離、壓強、磁場強度等等——你知道這裡面的原因。二氧化鈦的最高速率估計為3至5埃/秒。如果二氧化矽將使用相同的電源,那麼最高速率很可能會達到5至8埃/秒。

    瞭解濺射速度所涉及因素的更多資訊請參閱《2007年第一季 Sputter Spotlight》新聞中《我能實現的濺射速度是多少?》以及2007年第三季中《我如何才能夠優化濺射速度?》。歡迎發送電子郵件至 technical.support@aei.com聯絡我諮詢更多建議。
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  18. 我的真空室內沒有足夠的空間供我在雙靶磁控系統中使用 直流電。能有合適的替代方法嗎?
    回答: 主要有兩種選擇: RAS 或射頻/直流電。我並不建議在這種情況下採用 RAS,因為它需要在真空室內鑽孔來增加高壓陽極,這是非常複雜且浪費勞力的。而射頻/直流電則比 RAS 更加容易設置,需要的空間也比普通的直流電少,因為只需一個陰極。從節約成本方面考慮,兩者各有千秋。首先射頻/直流電更昂貴,因為你必須購買兩個電源 (一個射頻電源以及一個直流電源或脈衝直流電電源),但是你在耗材方面卻能夠有所節約,因為你只需購買一個陰極。
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  19. 我聽說射頻/直流電的配置非常複雜。需要防止的主要隱患有哪些?
    回答: 合適的電弧控制裝置對射頻/直流電的成功使用非常關鍵,因為兩種不同的電源將同時工作。

    與 射頻電源相比,直流電或脈衝直流電電源能夠更精確地識別電弧並作出反應。因此,你的直流電源必須要能夠控制你的射頻電源,在電弧出現時切斷直流電和射頻電 源。一旦電弧消失了,它還必須能夠迅速重新打開電源。目前市場上的直流電源在這方面存在著差異。一些不提供任何內置直流電/射頻控制途徑,而其他的則提供 強有力的控制。例如,Arc-Sync™ 技術使 Pinnacle® Plus+ 直流電源能夠輕鬆有效地控制連接Cesar® 射頻電源,便於電弧的處理。

    安裝射頻/直流電時,還要注意其他一些問題,例如電纜架設和篩檢程式/併合器的使用等。欲知詳情,請參閱我們的 《射頻/直流電製程中的電弧處理》應用說明
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  1. 我如何確定直流脈衝適合我的 FPD 製程?
    回答:如果您擁有對破壞性電弧事件非常敏感的生產製程,則直流脈衝一定會有所助益。介電材料表面上的電荷積累是每種靶材與生俱來的。直流脈衝可週期性地將電壓反轉並將積累的電荷中和,從而防止 PVD 製程中產生破壞性電弧。

    與普通直流相比,直流脈衝可產生較好的塗膜品質以及較高的成本節省、成品率和產量。它可降低針孔缺陷的發生率,並通過降低電阻率來提高電氣效能。它還可通過提高靶材利用率並允許使用不太昂貴的靶材而降低材料成本,同時不會對塗膜品質產生負面影響。這樣就戲劇性提高了製程生產效率和產量。

    對於現有的直流供電的 PVD 製程來說,可以通過整合一個配件(如 AE 的 Pulsar®),而相對容易地將這種寶貴的脈衝特性整合到您的系統當中。
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  2. 通過直流脈衝,電壓反轉過程中缺乏濺射會影響濺射速率嗎?
    只是些微有影響。AE 獨特的直流脈衝技術允許在電壓反轉過程中儲存能量,這種能量隨後在濺射過程中被釋放。因此,所提供的平均功率與類似的直流濺射製程大體相等。

    上面所說的濺射速率十分複雜,它受許多變數的影響,包括:
    • 濺射室的幾何形狀和陰極/陽極設計
    • 工作壓力
    • 氣體混合
    • 靶材冷卻
    • 靶材厚度
    • 磁場強度
    • 工作功率
    • 靶基距離


    對濺射系統進行優化是科學也是一種藝術 — 它是在成本、濺射速率以及薄膜品質之間的一種平衡。關鍵是要知道並完全理解您的濺射室和濺射製程。要想全面了解直流脈衝如何影響您的製程,請在比實際製程執行時間還要長的時間內進行初始速度執行,以了解濺射室和製程的特性。要想了解實際製程過程中所發生的情況,您可以在較低功率下嘗試這些初始試驗,然後每次緩慢提高功率,作為系統特性的一種方法。
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  3. 有可通過提高封包層的品質來延長 OLED 壽命的技術嗎?
    薄膜封包可顯著延長 OLED 壽命,它可以產生一個防止接觸空氣和濕氣的孤立層。這個封包層對於柔性顯示器尤其有益,因為目前所使用的各種基材(如柔性聚合物)都可透過液體和氣體。不良薄膜品質可能會使水分和空氣擴散到基材內,從而對有機層造成污染。

    為了產生這個阻擋層,所用的薄膜具有適合您的應用的薄膜效能十分重要,包括不存在針孔以及具有所需的薄膜密度和結晶度。您還可通過各種電漿體製程來控制能量,以取得有效封包所需的高薄膜特性。

    AE 提供的產品可達到適宜的能量等級以及電弧管理能力,可以防止出現電弧所導致的針孔。我們的各種不同產品組合中包含直流、直流脈衝和射頻產品,它們可以應對這種前沿應用所提出的挑戰。有關詳細資訊,請與我們聯絡。
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  4. 在開發 OLED 和其他高級製程過程中,我可以從何處獲得幫助?
    回答:周邊薄膜市場中的專業知識對於 FPD 製程創新極為有用。獲得更佳發光效率的趨勢以及軟性顯示器 (OLED) 等新設備和數位特性的引入,產生了對更先進製造製程的需求,以使最終產品的生產成本降低。下表列出了未來的 FPD 製造製程與今日的周邊薄膜製程之間的共同點。



    FPD 應用

     
    周邊薄膜應用 共同點
    所有下一代 FPD 設備
     
    半導體 極為精確的製程
     
    軟性顯示器 輪轉塗布 柔性基材
    產量非常高
    大面積基材
    大型顯示器 建築玻璃 大面積基
    設備採購策略
    提高功率要求
    OLED 光伏特電池 製造操作設計[1]
    技術更新

    [1] 光伏特電池可將光能轉換為電能,而 OLED 可以執行相反的操作,將電能轉換為光能。因此,這兩個應用使用的材料、設備、製程和步驟十分相似。這些共同點的一些範例包括透明導電氧化物、導體和封包層(有關封包的詳細資訊,請參見上面的問題)。

    那麼,您可在何處找到涉及所有這些薄膜工業的專業知識呢?36 年以來,AE 公司一直對採用精確電漿體製程的技術進行著更新。我們擁有上面列出的所有周邊薄膜應用的經驗,可以成為您進行製程開發寶貴的合作夥伴[2]。

    一旦完成了製程設計,AE 就可以協助在現場進行系統整合。我們也可以執行廣泛的實地測試,以幫助確保新設計成功。這是十分重要,因為目前趨勢是進行有限初始驗收試驗 (IAT) 並在最終使用者處僅執行最終驗收試驗 (FAT)[2]。有關 AE 支援服務的詳細資訊,請與我們聯絡。

    如果您有具體應用開發方面的問題,我們將欣然為您做出回答。請與我們聯絡,電子郵件地址為 technical.support@aei.com
     

    [2] 請向您的設備供應商詢問,以了解有哪些 AE 支援選項適合您。

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  5. 現有的什麼產品技術有益於 FPD?
    回答:在製造技術方面,今日的 FPD 市場實際上比早期的半導體工業相比存在著優勢。半導體工業的初期發展沒有什麼技術基礎,而 FPD 卻是從半導體設備與方法演變而來的。因此,它從一開始就擁有了基礎穩固、高度發展的製造技術。這就帶來了與其他工業相比更加迅速的進展。隨著 FPD 市場的成熟,來自其他市場的現有技術將繼續帶來好處。

    為 FPD 製造帶來好處的技術包括:


    技術

     
    好處
    電弧管理 減少基材缺陷
    提高成品率
    可針對高產量而提高功率水準
    匹配網路技術 提高功率傳輸準確度和效率,獲得更加薄膜品質和成品率
    精確功率傳輸 提高成品率
    精確子系統控制和監視功能 使製程控制和更新變得容易
    提高製程生產效率和成品率
    延長執行時間
    直流脈衝 提高薄膜品質和成品率
    降低材料成本

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  6. 脈衝直流電的優勢聽起來不錯,但我擔心我的濺射速率。脈衝直流電可以在反向脈衝過程中清除濺射能量嗎?
    答: 這取決於您的電源品質。品質差的電源的確會降低濺射速率,因為它們會在反向脈衝時消耗濺射能量。而 AE 電源則可在反向脈衝期間儲存能量。這些能量可在隨後的脈衝期間得到利用,從而保持您的濺射速率和產量。

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  7. 我使用了 AE 的 VFP(虛擬前面板,Virtual Front Panel)來控制和監控我的電源,但 VFP 有助於製程的改良嗎?
    答: 是的。VFP能夠通過您的個人電腦操作您的製程並觀察結果。事實上,在測試新方法時,您甚至不需要靠近生產工具。您可以通過乙太網在網路上進行遠端控制或監控。在系統啟動或研發模式下,您可以一邊寫新方法,一邊在一個具體的工具上模擬具體的製程環境。這非常方便而且通用,並可以減少昂貴的工具耗費。很多 AE 電源都提供 VFP。欲知道詳情,請與我們聯絡

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  8. 憑您的經驗,您是否遇到過簡單、低成本而又能顯著改進製程的方法?
    答: 我想到了一些,但讓我們的重點集中在一種常用的方法:電纜長度和品質。減少電弧放電和電弧損傷的一種方法是檢查您的電源和陰極之間的電纜。能量被感應貯存在電纜線路中,而每米電纜都具有一定的感應係數。縮短電纜長度和使用低感應的電纜能夠減少供電電纜-陰極系統中貯存的能量。這能夠降低電弧放電時可能傳遞給電弧的電量。因此,儘量在電源和陰極之間使用最短、感應係數最低的電纜。

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  9. 我力求盡可能在 PVD 製程方面實現並維持最高生產效率。我在哪兒可以獲得幫助?
    答: 如今的 FPD 行業非常注重生產量和成品率,最大限度地提高 PVD 製程的效率至關重要。隨著應用與製程的發展,AE 能夠與原始設備製造商 (OEM) 合作,共同最佳化您的先進技術。選擇能夠提供全面且回應迅速的支援服務的設備供應商使您的系統能夠隨著新技術的推出而不斷改進。

    您的設備供應商的支援服務應涵蓋以下幾點:
    • 應用支援[1]—AE 擁有一批我們所涉足行業的專家,能夠幫助您尋找與製程有關的機遇。AE 的設計團隊運用不斷積累的經驗進一步開發產品,無論當下還是未來,客戶都會從中受益。
    • 製程改進產品[1]—您的製程是否都實現了最大的生產量、成品率和成本效益?通過全面利用 AE 的多元化產品組合能夠助您找到量身定制的最佳化方案。這有助於確保您的製程能夠產出理想的產品。
    • 產品維護服務[1]—AE 在全球所有主要生產地區均設有便利的全方位服務中心。我們經驗豐富的員工保證為您提供快捷、專業的服務體驗。
    • 產品升級服務[1]—產品的不斷改進是 AE 以及我們客戶成功的關鍵所在。我們為您提供此類升級服務,從而延長您產品的使用壽命,提高產品性能。

    [1] 請聯絡您的設備供應商,了解適合您的 AE 支援服務選擇。

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  10. 對於為了增加 FPD 生產利潤而需要行業改變的推動因素您有何見地?
    答: 市場現狀的確讓人沮喪。在消費者開始購買更多 FPD 或生產成本大幅降低之前,利潤不盡如人意,您或許覺得您正處於徘徊彷徨之中。但我們仍有充分的理由保持樂觀。首先,消費者對 FPD 技術仍然有著濃厚的興趣,因此這一市場有著巨大的發展潛力。而只需一些變化就能夠將這種潛力轉化為實際利潤。

    半導體行業的開端與如今的 FPD 市場十分相似。消費者興趣很濃,但銷售量卻滯後。半導體行業是如何克服這一困境,迎接銷量成長並最終實現可持續的利潤率的呢?其中有諸多因素,包括生產效率的提高和適中的原料價格——這使得終端產品成本下降,從而擴大了市場占有率,促進了消費需求的成長。

    已經有跡象表明 FPD 行業正循著半導體行業的發展軌跡前行。娛樂“迷”持續購買 FPD 產品以取代現在已經無法滿足其需求的 CRT 技術。所有大型電腦製造商都不再認為 FPD 是一種奢侈品,其中大多數廠商將 FPD 作為新系統的標準配置。而通過行業聯盟使得成本進一步降低正在不斷改善應用和分銷管道。環境正在不斷改善,而這一有利的變化仍將持續。

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  11. 您在2007年第四季版 FP Focus 中談到了 CEX。它到底是什麼?
    答 案:CEX 是指通用主控振盪器,它被用來連接在同一個反應室內與多個電極或陰極相連的多個電源。使用 CEX 能夠有效地約束電漿,減輕電極或陰極之間的串擾可能造成的削弱影響。這種串擾會導致靶材損壞、基片打弧和基片損壞。它還可能最終導致電源的損壞。此外,串 擾可能會使您無法獲得您所希望得到的功率水準,從而降低了產量。

    較大的基片(如那些在 FPD 和建築玻璃生產中頻繁使用並在太陽能應用中越來普及的基片)可能每反應室需要十來個或更多陰極。為了能放入一個反應室中,陰極之間的間隙必須縮小。如果緊挨著的靶材在使用 PEII 電源的 CEX 等功能時不能同步,那麼它們的勢能便各不相同,因而會彼此干擾。這種干擾被稱為串擾,它可能會導致上述嚴重的製程、薄膜和設備問題。

    請參見 Enhanced Plasma Containment for Inline Sputtering Systems 應用注釋,瞭解有關使用 PEII 低頻電源獨特的 CEX 功能來實現陰極交替作用以顯著增強製程控制、提高薄膜品質和延長正常執行時間的操作指南。
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  12. 為什麼有些交流電源具有 CEX 功能,而其他沒有?
    答案:交流電源均為定頻或變頻電源。為了利用 CEX 對多個交流電源進行同步,所有這些電源的輸出頻率必須相同。因此,利用 CEX 對定頻交流電源進行同步相當簡單,如 AE 的 PEII 電源。但是,變頻電源的輸出頻率,如 AE 的 Crystal® 電源,取決於負載阻抗,並且受製程條件影響。這意味著反應室的每個電源都可能根據不一樣的阻抗產生不一樣的頻率。因此,當然無法通過 CEX 或任何其他相位同步功能對多個變頻電源進行同步。

    請注意,CEX 的好處並不只限於使用定頻交流電源的製程。Pinnacle® Plus+ 脈衝直流電源,以及 Pulsar® 和 Sparc-le® V 直流脈衝附件具有能夠同步多個脈衝直流電源輸出的 CEX 功能。這為脈衝直流電源配置帶來了上述交流電源配置同樣的電漿約束和降低串擾的好處。某些AE 射頻電源 也具有 CEX 功能。
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  13. 我的電源具有 CEX 功能。需要怎樣正確的安裝呢?
    答案:如下圖所示:CEX 安裝需要將一個設備的 CEX/Drive Out 埠簡單連接至另一個設備的 CEX/Drive In 埠。請注意,還需要將 CEX 終端插頭插入最後一個設備的 CEX/Drive Out 連接器中。

    以下圖示展示了在 CEX 配置中被正確相連的多個 PEII 電源的背板。請參考您的電源使用者手冊瞭解更多資訊,或聯絡我們,我們很高興回答有關您個人系統的 CEX 安裝問題。請參看我們的 Enhanced Plasma Containment for Inline Sputtering Systems 應用說明,瞭解有關 CEX 好處和安裝的更多資訊。


    圖1:有關相連的 PEII 電源的 CEX 正確安裝方法
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  14. 我的電源無法達到設定值。這是為什麼,我該如何解決?
    答 案:在一個整合系統中,低於設定值的電源供電會引起警報。但是在一個實驗室環境中,它實際導致了沉積薄膜變薄。至於您所遇到的電源供電問題,原因有以下幾 種可能性。首先,您的電源可能只因為阻抗失配引起的電壓或電流限制而無法提供您所需的電源。您可以重新選擇一個更適合您需求的電源來解決這一問題。為了使 出現這個問題的概率降至最低,AE 電源具有非常廣泛的阻抗範圍,其中一些具有特殊的阻抗配置,以滿足您的特殊需求,如 Pinnacle® Plus 直流/脈衝直流電源提供高阻抗到低阻抗配置。

    另一個可能性就是您的電弧發生率太高。為了消除電弧,可以短時間內關閉電源,然後重新啟動。 通常重啟後,電源輸出會回到設定值。但是,如果電弧太多,電源可能會被頻繁關係,因此實際輸出的電源量達不到設定值。這時,您就需要檢查您的電弧參數,並 確保它們的設定值適合您的製程。您還需檢查您的製程參數,聯絡我們 尋求更多幫助。
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