手套箱

用于先进薄膜沉积的手套箱集成真空镀膜系统

货号 : ST16

价格根据规格和定制情况变动

基础真空度: ≤ 5.0 × 10⁻⁴ Pa
手套箱气氛纯度: H2O < 1 ppm, O2 < 1 ppm
沉积源: 热蒸发与磁控溅射 (DC/RF)

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产品概述

用于先进薄膜沉积的手套箱集成真空镀膜系统 1

产品图片 1

该集成系统将高真空物理气相沉积室与密封的超纯惰性气氛手套箱工作站无缝融合。该平台专为消除环境降解风险而设计，允许操作员在不破坏惰性气体密封的情况下，进行基板装载、精密有机或无机薄膜沉积、涂层样品转移以及关键的封装和表征步骤。通过在整个工作流程中保持氧气和水分含量低于 ppm 级的超洁净环境，该设备保证了卓越的界面纯度和优异的器件性能。

该集成解决方案主要面向前沿能源和光电研究，在钙钛矿太阳能电池、有机发光二极管 (OLED)、聚合物发光二极管 (PLED)、半导体器件和功能纳米材料的制造中发挥着关键作用。学术机构、工业研发实验室和中试生产线依靠这种架构来处理对水分敏感、易与空气反应的前驱体和有机活性层，并确保绝对的重复性。

该装置采用工业级不锈钢腔体、精密多源蒸发组件、先进的磁控溅射配置和高效闭环气体净化系统，在严苛的研究进度下提供稳定的运行性能。真空室与手套箱手套口之间的刚性机械耦合防止了振动干扰，确保了长期运行的完整性和高产薄膜合成所需的真空密封性。

主要特点

无缝手套箱集成：沉积室通过密封的转移接口直接安装在手套箱壳体上，可在连续惰性条件下直接进行基板装载、涂层后处理和封装，无需暴露于大气中。
超纯闭环气体净化：集成净化柱持续净化手套箱气氛，将 H2O 和 O2 浓度保持在 1 ppm 以下，保护敏感的卤化物钙钛矿和有机电荷传输层免受环境降解。
多源热蒸发能力：配备独立控制的电阻加热蒸发源、防交叉污染挡板和精密电源，便于有机分子、金属电极和前驱体盐的逐层或共蒸发。
多功能磁控溅射模块：可配置平衡和非平衡直流/射频 (DC/RF) 磁控溅射头，用于沉积高密度金属薄膜、透明导电氧化物、介电势垒、磁性层和复杂半导体合金。
高真空泵送系统：由耐化学腐蚀干式涡旋泵支持的高通量涡轮分子泵站可快速达到深基准真空水平，缩短周转时间，同时防止油回流和基板污染。
精密石英晶体膜厚监测：集成多通道石英晶体微天平 (QCM) 提供亚埃级分辨率的实时沉积速率和厚度跟踪，确保精确的化学计量控制和均匀的厚度分布。
基板旋转与温度调节：具备电动基板旋转功能，可在较大样品区域实现出色的径向薄膜均匀性，并配有可编程辐射加热和冷却台，以定制薄膜结晶动力学。
人体工程学过渡舱与转移系统：包括带自动抽气和充气循环的标准大型圆柱形和小型过渡舱，可在不破坏手套箱平衡的情况下快速转移基板、化学品和工具。
PLC 触摸屏控制：带有直观图形界面的中央可编程逻辑控制器 (PLC) 管理真空循环、气体再生、源功率斜坡控制和安全联锁，以实现可重复的工艺流程。

应用领域

应用	描述	主要优势
钙钛矿太阳能电池制造	直接在惰性手套箱环境中沉积顶部金属接触层 (Au, Ag, Al)、电子/空穴传输层和卤化物前驱体。	消除水分引起的相降解和针孔形成，确保高功率转换效率和延长的运行稳定性。
OLED 和 PLED 显示屏开发	在无空气暴露的情况下蒸发小分子有机发光层、电荷注入层和低功函数阴极金属。	防止有机层氧化和猝灭中心产生，从而获得卓越的亮度、均匀的像素输出和更长的器件寿命。
半导体与微电子研发	在硅、石英和柔性基板上合成高纯度金属接触层、互连层、势垒层和半导体薄膜。	在超洁净真空条件下提供原子级平滑界面、极低的缺陷密度和精确的薄膜化学计量比。
功能性介电与光学涂层	光学干涉滤光片、增透膜、钝化氧化物和高 k 介电薄膜的溅射与热沉积。	确保大面积基板上均匀的折射率、严格的厚度公差和低散射损耗。
先进传感器与换能器制造	气敏功能薄膜、压电薄层、磁传感器堆叠和生物相容性换能器涂层的生长。	通过超洁净层界面和可重复的微观结构形态增强信噪比和换能器灵敏度。
超导与磁性薄膜	在受控工艺气氛下对过渡金属、稀土合金和超导层状化合物进行精密溅射。	在无大气杂质污染的情况下保持清晰的磁畴边界和高临界转变温度。
器件封装	在薄膜生长后，直接在手套箱内应用阻隔涂层、紫外光固化环氧树脂密封和盖玻片粘贴。	在统一的密封环境中完成端到端器件制造，防止最终外部测试前水分进入。

技术规格

系统参数	ST16 基础规格	ST16 高级溅射/共蒸发配置
极限真空度	≤ 5.0 × 10⁻⁴ Pa (腔体预抽)	≤ 8.0 × 10⁻⁵ Pa (支持烘烤)
手套箱气氛纯度	H2O < 1 ppm, O2 < 1 ppm	H2O < 0.1 ppm, O2 < 0.1 ppm
手套箱工作气体	高纯氮气 (N2) / 氩气 (Ar)	高纯氩气 (Ar) / 氮气 (N2) / 氦气 (He)
手套箱泄漏率	< 0.001 vol%/h	< 0.001 vol%/h
腔体结构材质	SUS304 奥氏体不锈钢，电解抛光	SUS304 / SUS316L 不锈钢，高真空镜面处理
沉积源配置	4 × 热电阻蒸发舟/坩埚	4–6 × 热源 + 2–3 × 磁控溅射枪 (DC/RF)
基板托架尺寸	最大 100 mm 直径 (或定制多晶圆)	最大 200 mm 直径 (或定制矩阵载具)
基板运动与旋转	0 至 30 RPM 连续可调	0 至 50 RPM 可逆，带电动高度调节
基板加热范围	室温至 300°C (±1°C PID 控制)	室温至 500°C / 800°C (辐射/陶瓷加热，±0.5°C)
膜厚监测	单/双石英晶体监测仪 (分辨率 0.1 Å)	多通道 QCM，带自动速率控制和工具系数校准
真空泵送架构	分子涡轮泵 + 旋片泵/干式涡旋泵	高速磁悬浮涡轮泵 + 无油涡旋粗抽泵
手套箱过渡舱尺寸	主：Φ360 mm × L600 mm；小：Φ150 mm × L300 mm	主：Φ400 mm × L600 mm；小：Φ150 mm × L330 mm (带自动抽气)
电源兼容性	220V AC / 380V AC, 三相, 50/60 Hz	380V AC, 三相, 50/60 Hz, 15–25 kW
控制架构	中央 PLC + 工业彩色触摸屏 HMI	集成 PC / PLC 系统，带数据记录与配方管理