የPECVD ጀልባን እንዴት መምረጥ፣ መጠቀም እና ማቆየት ይቻላል?

1. የPECVD ጀልባ ምንድን ነው?

1.1 ፍቺ እና ዋና ተግባራት

PECVD ጀልባ (የፕላዝማ የተሻሻለ የኬሚካል ትነት ክምችት) በPECVD ሂደት ውስጥ ዋፈርዎችን ወይም ንጣፎችን ለመሸከም የሚያገለግል ዋና መሳሪያ ነው። በከፍተኛ ሙቀት (300-600 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ)፣ በፕላዝማ ገቢር እና በሚበላሽ ጋዝ (እንደ SiH₄፣ NH₃) አካባቢ በተረጋጋ ሁኔታ መስራት አለበት። የእሱ ዋና ተግባራት የሚከተሉትን ያካትታሉ:

● ትክክለኛ አቀማመጥ፡ ወጥ የሆነ የዊፈር ክፍተት ያረጋግጡ እና የሽፋን ጣልቃ ገብነትን ያስወግዱ።
● የሙቀት መስክ ቁጥጥር: የሙቀት ስርጭትን ማመቻቸት እና የፊልም ተመሳሳይነት ማሻሻል.
● የፀረ-ብክለት ማገጃ: የብረት ብክለትን አደጋ ለመቀነስ ፕላዝማን ከመሳሪያው ክፍተት ይለያል.

1.2 የተለመዱ አወቃቀሮች እና ቁሳቁሶች

የቁሳቁስ ምርጫ፡-

● የግራፋይት ጀልባ (ዋና ምርጫ): ከፍተኛ የሙቀት መቆጣጠሪያ, ከፍተኛ ሙቀት መቋቋም, ዝቅተኛ ዋጋ, ነገር ግን የጋዝ ዝገትን ለመከላከል ሽፋን ያስፈልገዋል.
●ኳርትዝ ጀልባ፡ እጅግ በጣም ከፍተኛ ንፅህና፣ በኬሚካል ተከላካይ፣ ግን በጣም ተሰባሪ እና ውድ ነው።
●ሴራሚክስ (እንደ አል₂O₃ ያሉ)፡- መልበስን የሚቋቋም፣ ለከፍተኛ ድግግሞሽ ምርት ተስማሚ፣ ግን ደካማ የሙቀት መቆጣጠሪያ።

ቁልፍ ንድፍ ባህሪያት:

● የቁማር ክፍተት፡ ግጥሚያ የዋፈር ውፍረት (እንደ 0.3-1ሚሜ መቻቻል)።
●የአየር ፍሰት ቀዳዳ ንድፍ-የምላሽ ጋዝ ስርጭትን ያሻሽሉ እና የጠርዝ ተፅእኖን ይቀንሱ።
●የገጽታ ሽፋን፡ የጋራ ሲሲ፣ ታሲ ወይም ዲኤልሲ (አልማዝ መሰል ካርቦን) ሽፋን የአገልግሎት እድሜን ለማራዘም።

2. ለምንድነው ለ PECVD ጀልባዎች አፈጻጸም ትኩረት መስጠት ያለብን?

2.1 የሂደቱን ምርት በቀጥታ የሚነኩ አራት ዋና ዋና ነገሮች

✔ የብክለት ቁጥጥር;
በጀልባው አካል ውስጥ ያሉ ቆሻሻዎች (እንደ ፌ እና ናና ያሉ) በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ተለዋዋጭ ናቸው፣ ይህም በፊልሙ ውስጥ የፒንሆል ወይም የውሃ መፍሰስ ያስከትላል።
ሽፋን ልጣጭ ቅንጣቶችን ያስተዋውቃል እና የሽፋን ጉድለቶችን ያስከትላል (ለምሳሌ ቅንጣቶች> 0.3μm የባትሪውን ውጤታማነት በ 0.5% እንዲቀንስ ሊያደርግ ይችላል)።

✔ የሙቀት መስክ ተመሳሳይነት;
የ PECVD ግራፋይት ጀልባ ያልተስተካከለ ሙቀት ወደ ፊልም ውፍረት ልዩነት ይመራል (ለምሳሌ ፣ በ ± 5% ተመሳሳይነት ባለው መስፈርት ፣ የሙቀት ልዩነቱ ከ 10 ° ሴ በታች መሆን አለበት)።

✔ የፕላዝማ ተኳኋኝነት;
ትክክል ያልሆኑ ቁሳቁሶች ያልተለመደ ፈሳሽ ሊያስከትሉ እና የዋፈር ወይም የመሳሪያ ኤሌክትሮዶችን ሊጎዱ ይችላሉ.

✔ የአገልግሎት ህይወት እና ወጪ፡-
ዝቅተኛ ጥራት ያላቸው የጀልባ ቀፎዎች በተደጋጋሚ መተካት አለባቸው (ለምሳሌ በወር አንድ ጊዜ) እና ዓመታዊ የጥገና ወጪዎች ውድ ናቸው.

3. የPECVD ጀልባን እንዴት መምረጥ፣ መጠቀም እና ማቆየት ይቻላል?

3.1 የሶስት-ደረጃ ምርጫ ዘዴ

ደረጃ 1: የሂደቱን መለኪያዎች ያብራሩ

● የሙቀት መጠን፡ ግራፋይት + ሲሲ ሽፋን ከ450°C በታች ሊመረጥ ይችላል፣ እና ኳርትዝ ወይም ሴራሚክ ከ600°C በላይ ያስፈልጋል።
●የጋዝ ዓይነት፡- እንደ ክሎ2እና ኤፍ- ያሉ የሚበላሹ ጋዞችን ሲይዝ፣ ከፍተኛ መጠን ያለው ሽፋን ጥቅም ላይ መዋል አለበት።
●የዋፈር መጠን፡ 8-ኢንች/12-ኢንች የጀልባ መዋቅር ጥንካሬ በእጅጉ የተለየ ነው እና የታለመ ንድፍ ያስፈልገዋል።

ደረጃ 2፡ የአፈጻጸም መለኪያዎችን ይገምግሙ

ቁልፍ መለኪያዎች:

●የገጽታ ሸካራነት (ራ)፡ ≤0.8μm (የግንኙነት ወለል ≤0.4μm መሆን አለበት)
●የሽፋን ማስያዣ ጥንካሬ: ≥15MPa (ASTM C633 ደረጃ)
●ከፍተኛ የሙቀት ለውጥ (600 ℃)፡ ≤0.1ሚሜ/ሜ (የ24 ሰአት ሙከራ)

ደረጃ 3፡ ተኳኋኝነትን ያረጋግጡ

● የመሳሪያ ማዛመጃ፡ የበይነገጽ መጠኑን እንደ AMAT Centura፣ ሴንትሮተርም PECVD፣ ወዘተ ባሉ ዋና ዋና ሞዴሎች ያረጋግጡ።
● የሙከራ ማምረቻ ሙከራ: የሽፋኑን ተመሳሳይነት ለማረጋገጥ ከ 50-100 ቁርጥራጮች (የፊልም ውፍረት መደበኛ ልዩነት <3%) ትንሽ ባች ሙከራ ለማድረግ ይመከራል.

3.2 ለአጠቃቀም እና ለጥገና ምርጥ ልምዶች

የአሠራር ዝርዝሮች፡-

✔ቅድመ-ንጽህና ሂደት;

● ለመጀመሪያ ጊዜ ጥቅም ላይ ከመዋሉ በፊት Xinzhou ለ 30 ደቂቃዎች በ Ar ፕላዝማ በቦምብ መታጠፍ እና በላዩ ላይ የተጣበቁ ቆሻሻዎችን ያስወግዳል።

●ከእያንዳንዱ የሂደት ሂደት በኋላ SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5) ኦርጋኒክ ቅሪቶችን ለማስወገድ ያገለግላል።

✔ የተከለከሉ ነገሮችን በመጫን ላይ፡-

●ከመጠን በላይ መጫን የተከለከለ ነው (ለምሳሌ ከፍተኛው አቅም 50 ቁርጥራጮች እንዲሆን ተደርጎ የተሰራ ነው, ነገር ግን ትክክለኛው ጭነት ≤ 45 ቁርጥራጮች መሆን አለበት የማስፋፊያ ቦታ ለመያዝ).

●የፕላዝማ ጠርዝ ውጤቶችን ለመከላከል የቫፈር ጠርዝ ከጀልባው ታንክ ጫፍ ≥2 ሚሜ ርቀት ላይ መሆን አለበት.

✔ ህይወትን ለማራዘም የሚረዱ ምክሮች

● የሽፋን መጠገኛ፡ የላይ ላዩን ሸካራነት ራ：1.2μm፣ ሲሲ ሽፋን በሲቪዲ እንደገና ሊቀመጥ ይችላል (ዋጋው ከመተካት 40% ያነሰ ነው።)

✔ መደበኛ ምርመራ;

● ወርሃዊ፡ የነጭ ብርሃን ኢንተርፌሮሜትሪ በመጠቀም የሽፋኑን ትክክለኛነት ያረጋግጡ።
●በየሩብ ዓመቱ፡ የጀልባውን ክሪስታላይዜሽን ዲግሪ በ XRD በኩል ይተንትኑ (ኳርትዝ ዋፈር ጀልባ ክሪስታል ደረጃ ያለው> 5% መተካት አለበት)።

4. የተለመዱ ችግሮች ምንድን ናቸው?

Q1: ይችላልPECVD ጀልባበ LPCVD ሂደት ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል?

መ: አይመከርም! LPCVD ከፍተኛ ሙቀት አለው (ብዙውን ጊዜ 800-1100 ° ሴ) እና ከፍተኛ የጋዝ ግፊትን መቋቋም ያስፈልገዋል. የሙቀት ለውጦችን (እንደ ኢሶስታቲክ ግራፋይት ያሉ) የበለጠ የሚቋቋሙ ቁሳቁሶችን መጠቀምን ይጠይቃል, እና የቦታው ዲዛይን የሙቀት ማስፋፊያ ማካካሻን ግምት ውስጥ ማስገባት አለበት.
Q2: የጀልባው አካል አለመሳካቱን እንዴት መወሰን ይቻላል?

መ: የሚከተሉት ምልክቶች ከተከሰቱ ወዲያውኑ መጠቀም ያቁሙ:
ስንጥቆች ወይም የሽፋን መፋቅ በአይን ይታያል።
የዋፈር ሽፋን ወጥነት ያለው ልዩነት ለሶስት ተከታታይ ስብስቦች>5% ነው።
የሂደቱ ክፍል የቫኩም ዲግሪ ከ 10% በላይ ቀንሷል.

Q3፡ ግራፋይት ጀልባ vs. ኳርትዝ ጀልባ፣ እንዴት እንደሚመረጥ?

ማጠቃለያ፡ የግራፋይት ጀልባዎች ለጅምላ ምርት ሁኔታዎች ይመረጣሉ፣ ኳርትዝ ጀልባዎች ደግሞ ለሳይንሳዊ ምርምር/ልዩ ሂደቶች ይታሰባሉ።

ማጠቃለያ፡-

ምንም እንኳን የPECVD ጀልባዋናው መሣሪያ አይደለም, የሂደቱ መረጋጋት "ዝም ጠባቂ" ነው. ከምርጫ እስከ ጥገና፣ እያንዳንዱ ዝርዝር ለምርት መሻሻል ቁልፍ የፍተሻ ነጥብ ሊሆን ይችላል። ይህ መመሪያ ወደ ቴክኒካል ጭጋግ ውስጥ ዘልቀው እንዲገቡ እና ለዋጋ ቅነሳ እና ቅልጥፍና መሻሻል ጥሩውን መፍትሄ እንዲያገኙ እንደሚረዳዎት ተስፋ አደርጋለሁ!