高产能PVD铝铜溅射腔研制

对于常规的物理气相沉积(PVD)铝铜溅射腔,在溅射较厚(厚度≥2.8μm)的铝铜膜时,因晶圆过热、铝铜膜热应力过大导致其表面出现晶须缺陷数量过多的问题。新设计的铝铜腔,通过在晶圆加热器表面和腔壁内表面沉积一种复合镀层,能让加热器和腔壁高效地吸收厚膜溅射中高温晶圆和高温工艺套件辐射出来的大量热量,并由冷却液把热量带走,从根源上解决了高真空腔室内散热缓慢、温度过高的问题,能把晶圆最高温度降低约100℃,产能提升60%以上,在保证高产能的同时把晶圆上铝铜膜表面的晶须缺陷数量控制在10颗以下,满足芯片制造的良率要求。一旦复合镀层出现磨损,可以使用铝铜腔对镀层进行快速修复,能极大地缩短设备待机时间,降低设备使用成本。

QWR铜铌溅射超导腔铜基频率的机械修正

对QWR铜铌溅射超导腔铜基进行频率修正时,需考虑温度导致的频率变化。本工作研究了铜基频率随温度的变化,并在液氮温度下进行实验验证,在此基础上确定了铜基频率的修正工艺。实验结果表明,150MHz的QWR铜铌溅射超导腔修正后的频率与预期频率误差在2kHz以内。

HI-13串列加速器升级工程144 MHz铜铌溅射超导腔物理设计

为设计HI-13串列加速器升级工程中的QWR铜铌溅射超导腔,利用电磁场计算软件和力学结构计算软件分析了QWR腔的高频特性和机械振动频率。考虑到QWR腔在加工和运行时的环境温度差异,给出了QWR腔常温加工时的几何尺寸。本工作还分析了QWR腔电磁场的不对称性对束流输运的影响。

改进铜铌溅射型QWR超导腔性能的探讨

通过直流偏压二级溅射方法 ,在无氧铜腔体表面溅射一层铌膜 ,研制了铜铌溅射型射频超导 1 4波长谐振腔(quarterwaveresonator,QWR) ,该腔主要用于重离子的加速 ,是北京放射性核束装置中后加速部分的预研项目 .目前国际上很多实验室都在研究进一步提高铜铌溅射型QWR超导腔的性能 ,通过多种方法的实验研究 ,发现在无氧铜衬底与铌膜之间加入一层氮化铌 (NbN)薄膜 ,可以使得表面铌膜的超导温度转变点由原来的 8 8K提高到了接近9 6K ,该方法有可能成为提高QWR腔加速性能的重要途径 。