Aluminiumoxid-Tiegel für E-Beam-Quellen

Mehrere Faktoren können zu einer Beschädigung des Tiegels während der Elektronenstrahlverdampfung führen. Zu den beiden Hauptursachen gehören unsachgemäße Rampen-/Einweicheinstellungen und abrupte Stromabschaltungen.

1. Falsche Rampen-/Einweicheinstellungen

Ein Standardrezept für die E-Beam-Verdampfung umfasst zwei Rampen-/Soak-Leistungsstufen, die das Material allmählich aufheizen, bis die Abscheidung beginnt. Fehler bei diesen Einstellungen können erhebliche Probleme verursachen:

• Übergang zur PID-Schleife: Wenn die Abscheidung beginnt, wechselt die Leistungsregelung zu einer PID-Schleife, die die Stromversorgung der E-Gun und den Quarzkristallregler steuert. Wenn das Leistungsniveau von Rampe2/Soak2 nicht in der Nähe des Niveaus liegt, das zum Erreichen der angegebenen Abscheidungsrate erforderlich ist (z. B. 1 Ångström/sec), kann die PID-Schleife überkompensieren.
  • Leistungsschwankungen: Die PID-Schleife kann dazu führen, dass die Leistung zwischen extremen Werten schwankt (+90 % bis 0 %), wodurch das Material schnell verflüssigt und kondensiert wird. Diese Zyklen belasten den Tiegel und führen zu Rissen.
  • Lösung: Passen Sie die Ramp2/Soak2-Niveaus eng an die für die Abscheidungsrate erforderliche Leistung an. Dies reduziert die PID-Einstellungen und verhindert schädliche schnelle Phasenwechsel.

2. Abrupte Stromabschaltungen

Ein weiteres häufiges Problem ist die unsachgemäße Handhabung der Stromversorgung nach der Abscheidung.

• Plötzlicher Abkühlungsstress: Ein abruptes Abschalten der Stromversorgung oder eine sehr kurze Auslaufphase führt zu einer schnellen Erstarrung der Schmelze. Diese schnelle Erstarrung führt zu Spannungen in der Tiegelauskleidung, die zu Rissen oder Bruch führen können.
  • Vorbeugende Maßnahme: Verwenden Sie einen allmählichen Abkühlungsprozess, damit die Schmelze gleichmäßig abkühlen kann und die Belastung der Auskleidung reduziert wird.