荷兰SPARKNANO空间原子层沉积系统

荷兰SPARKNANO空间原子层沉积系统S-ALD系统LabLine系列

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一、 公司简介

荷兰SPARKNANO公司（SparkNano B.V.）成立于2018年，总部位于荷兰埃因霍温（Eindhoven）。其技术源于荷兰应用科学研究组织（TNO）的孵化成果，核心专注于空间原子层沉积（Spatial ALD, S-ALD）技术的开发与设备制造，旨在为工业应用提供高性能薄膜沉积方案。

二、 产品类型

SPARKNANO公司主要提供以下空间原子层沉积系统：

1、研发与中试系统

2、大面积片对片（Sheet-to-Sheet）量产系统

3、卷对卷（Roll-to-Roll）柔性基材量产系统

三、 主要型号

SPARKNANO公司核心设备型号包括：

LabLine系列：面向研发、工艺开发和中试生产。

Vellum系列：面向大面积刚性/柔性基板的片对片量产。

Omega系列：面向柔性聚合物/金属箔的卷对卷量产。

四、 产品介绍

1、LabLine系列：

Ø 定位：研发、工艺开发、产品原型及中试生产系统。

Ø 特点：支持多种基材（晶圆、玻璃、金属箔、聚合物箔、多孔材料），沉积速度快（例如：10分钟内沉积50nm Al₂O₃于硅基板）。

2、工作原理：采用空间原子层沉积技术，通过物理方式分隔反应前驱体，使基板连续通过不同反应区，实现薄膜的逐层生长，效率高于传统时序ALD。

3、技术参数：

Ø 最大自由样品区：420 mm x 300 mm

Ø 前驱体通道：标配4路（可扩展）

Ø 反应气体：H₂O（标配），等离子体（O₂, O₃, H₂可选）

Ø 沉积温度：热S-ALD 50°C – 250°C；等离子S-ALD 50°C – 200°C

Ø 基板装载：手动，双前室（一大一小）

Ø 系统尺寸：约4.0 m (宽) x 3.6 m (深) x 2.1 m (高)

1、Vellum系列：

Ø 定位：晶圆、玻璃、金属箔等大面积平面基材的量产系统。

Ø 特点：高产能，支持自动化上下料。

2、技术参数：

Ø 基板尺寸：0.5×0.5m至1.5m

Ø 处理速度：高达20片/分钟

Ø 沉积温度范围：同LabLine系列

Ø 系统尺寸（双模块版）：约6m x 3m x 2.1m

1、Omega系列：

Ø 定位：聚合物箔、金属箔等柔性基材的超高产量卷对卷（R2R）量产系统。

Ø 特点：连续高速沉积。

2、技术参数：

Ø 幅宽：300 mm – 2000 mm (可定制)

Ø 线速度：最高60米/分钟

Ø 沉积温度：兼容热/等离子体S-ALD

五、 优势特点

SPARKNANO S-ALD系统的主要特点包括：

1、沉积速度较高：相比传统原子层沉积，空间ALD技术可实现连续生产，沉积速度有较大提升（例如LabLine 10分钟沉积50nm Al₂O₃）。

2、适用基材较广：系统设计可处理多种类型的基材，包括刚性材料（硅片、玻璃）、柔性材料（聚合物箔、金属箔）以及多孔材料。

3、工艺灵活性：支持热ALD和等离子体增强ALD（PE-ALD）工艺，可使用多种前驱体和反应气体（如H₂O, O₃, O₂, H₂等离子体），扩展了可沉积的材料范围。

4、从研发到量产的可扩展性：LabLine研发系统在工艺上与Vellum和Omega量产系统兼容，有助于研发成果向规模化生产的过渡。

模块化设计：设备采用模块化理念，便于根据特定需求进行配置或升级。

六、 主要应用

SPARKNANO S-ALD系统可用于多个领域，具体应用包括：

1、能源存储：用于固态电池电极保护涂层、锂离子电池隔膜涂层，提升电池循环寿命。

2、太阳能技术：用于晶硅太阳能电池钝化膜、薄膜太阳能电池功能层沉积。

3、显示技术：用于OLED显示器薄膜封装层，阻隔水氧。

4、绿氢技术：用于电解水制氢（绿氢）设备中催化剂薄膜、膜电极的制备。

5、半导体与封装：用于晶圆级封装中的介质层沉积，高精度纳米结构加工（结合光刻技术）。

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