কিভাবে একটি PECVD নৌকা নির্বাচন, ব্যবহার এবং রক্ষণাবেক্ষণ করবেন?

১. PECVD নৌকা কী?

১.১ সংজ্ঞা এবং মূল কার্যাবলী

PECVD নৌকা (প্লাজমা বর্ধিত রাসায়নিক বাষ্প জমা) হল PECVD প্রক্রিয়ায় ওয়েফার বা সাবস্ট্রেট বহন করার জন্য ব্যবহৃত একটি মূল হাতিয়ার। এটিকে উচ্চ তাপমাত্রা (300-600°C), প্লাজমা-সক্রিয় এবং ক্ষয়কারী গ্যাস (যেমন SiH₄, NH₃) পরিবেশে স্থিরভাবে কাজ করতে হয়। এর প্রধান কাজগুলির মধ্যে রয়েছে:

● সঠিক অবস্থান নির্ধারণ: সমান ওয়েফার ব্যবধান নিশ্চিত করুন এবং আবরণের হস্তক্ষেপ এড়ান।
● তাপীয় ক্ষেত্র নিয়ন্ত্রণ: তাপমাত্রা বিতরণ অপ্টিমাইজ করুন এবং ফিল্মের অভিন্নতা উন্নত করুন।
● দূষণ-বিরোধী বাধা: ধাতব দূষণের ঝুঁকি কমাতে সরঞ্জামের গহ্বর থেকে প্লাজমা বিচ্ছিন্ন করে।

১.২ সাধারণ কাঠামো এবং উপকরণ

উপাদান নির্বাচন:

● গ্রাফাইট নৌকা (মূলধারার পছন্দ): উচ্চ তাপ পরিবাহিতা, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা, কম খরচ, কিন্তু গ্যাসের ক্ষয় রোধ করার জন্য আবরণ প্রয়োজন।
●কোয়ার্টজ নৌকা: অতি-উচ্চ বিশুদ্ধতা, রাসায়নিকভাবে প্রতিরোধী, কিন্তু অত্যন্ত ভঙ্গুর এবং ব্যয়বহুল।
●সিরামিক (যেমন Al₂O₃): পরিধান-প্রতিরোধী, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত, কিন্তু তাপ পরিবাহিতা কম।

মূল নকশা বৈশিষ্ট্য:

● স্লট স্পেসিং: ওয়েফারের পুরুত্বের সাথে মিল করুন (যেমন 0.3-1 মিমি সহনশীলতা)।
●বায়ু প্রবাহ গর্ত নকশা: প্রতিক্রিয়া গ্যাস বিতরণ অপ্টিমাইজ করুন এবং প্রান্ত প্রভাব হ্রাস করুন।
●পৃষ্ঠের আবরণ: পরিষেবা জীবন বাড়ানোর জন্য সাধারণ SiC, TaC বা DLC (হীরার মতো কার্বন) আবরণ।

২. কেন আমাদের PECVD নৌকাগুলির কর্মক্ষমতার দিকে মনোযোগ দিতে হবে?

২.১ চারটি প্রধান কারণ যা সরাসরি প্রক্রিয়ার ফলনকে প্রভাবিত করে

✔ দূষণ নিয়ন্ত্রণ:
নৌকার বডিতে থাকা দূষণ (যেমন Fe এবং Na) উচ্চ তাপমাত্রায় উদ্বায়ী হয়, যার ফলে ফিল্মে পিনহোল বা ফুটো হয়।
আবরণ খোসা ছাড়লে কণা প্রবেশ করবে এবং আবরণের ত্রুটি দেখা দেবে (উদাহরণস্বরূপ, ০.৩μm থেকে বেশি কণা ব্যাটারির দক্ষতা ০.৫% হ্রাস করতে পারে)।

✔ তাপীয় ক্ষেত্রের অভিন্নতা:
PECVD গ্রাফাইট নৌকার অসম তাপ পরিবাহিতা ফিল্মের পুরুত্বের পার্থক্যের দিকে পরিচালিত করবে (উদাহরণস্বরূপ, ±5% এর অভিন্নতার প্রয়োজনীয়তার অধীনে, তাপমাত্রার পার্থক্য 10°C এর কম হওয়া প্রয়োজন)।

✔ প্লাজমা সামঞ্জস্য:
অনুপযুক্ত উপকরণ অস্বাভাবিক স্রাবের কারণ হতে পারে এবং ওয়েফার বা ডিভাইসের ইলেকট্রোডের ক্ষতি করতে পারে।

✔ পরিষেবা জীবন এবং খরচ:
নিম্নমানের নৌকার হাল ঘন ঘন পরিবর্তন করতে হয় (যেমন মাসে একবার), এবং বার্ষিক রক্ষণাবেক্ষণ খরচ ব্যয়বহুল।

৩. কিভাবে একটি PECVD নৌকা নির্বাচন, ব্যবহার এবং রক্ষণাবেক্ষণ করবেন?

৩.১ তিন-পদক্ষেপ নির্বাচন পদ্ধতি

ধাপ ১: প্রক্রিয়ার পরামিতি স্পষ্ট করুন

● তাপমাত্রার পরিসীমা: গ্রাফাইট + SiC আবরণ ৪৫০°C এর নিচে নির্বাচন করা যেতে পারে, এবং ৬০০°C এর উপরে কোয়ার্টজ বা সিরামিক প্রয়োজন।
●গ্যাসের ধরণ: যখন Cl2 এবং F- এর মতো ক্ষয়কারী গ্যাস থাকে, তখন উচ্চ-ঘনত্বের আবরণ ব্যবহার করতে হবে।
●ওয়েফারের আকার: ৮-ইঞ্চি/১২-ইঞ্চি নৌকার কাঠামোর শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন এবং লক্ষ্যবস্তু নকশা প্রয়োজন।

ধাপ ২: কর্মক্ষমতা মেট্রিক্স মূল্যায়ন করুন

মূল মেট্রিক্স:

●পৃষ্ঠের রুক্ষতা (Ra): ≤0.8μm (সংস্পর্শ পৃষ্ঠ ≤0.4μm হতে হবে)
●আবরণ বন্ধনের শক্তি: ≥15MPa（ASTM C633 মান)
●উচ্চ তাপমাত্রার বিকৃতি (600℃): ≤0.1 মিমি/মি (24 ঘন্টা পরীক্ষা)

ধাপ ৩: সামঞ্জস্যতা যাচাই করুন

● সরঞ্জামের মিল: AMAT Centura, centrotherm PECVD ইত্যাদির মতো মূলধারার মডেলগুলির সাথে ইন্টারফেসের আকার নিশ্চিত করুন।
● পরীক্ষামূলক উৎপাদন পরীক্ষা: আবরণের অভিন্নতা যাচাই করার জন্য ৫০-১০০ টুকরোর একটি ছোট ব্যাচ পরীক্ষা পরিচালনা করার পরামর্শ দেওয়া হয় (ফিল্মের বেধের মানক বিচ্যুতি <3%)।

৩.২ ব্যবহার এবং রক্ষণাবেক্ষণের জন্য সর্বোত্তম অনুশীলন

অপারেশন স্পেসিফিকেশন:

✔প্রাক-পরিষ্কার প্রক্রিয়া:

● প্রথম ব্যবহারের আগে, জিনঝোতে ৩০ মিনিটের জন্য Ar প্লাজমা দিয়ে বোমাবর্ষণ করতে হবে যাতে পৃষ্ঠে শোষিত অমেধ্য অপসারণ করা যায়।

●প্রতিটি ব্যাচের প্রক্রিয়ার পরে, জৈব অবশিষ্টাংশ অপসারণের জন্য পরিষ্কারের জন্য SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5) ব্যবহার করা হয়।

✔ নিষিদ্ধ জিনিস লোড হচ্ছে:

●ওভারলোডিং নিষিদ্ধ (যেমন সর্বোচ্চ ধারণক্ষমতা ৫০ পিস হওয়ার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, তবে সম্প্রসারণের জন্য জায়গা সংরক্ষণের জন্য প্রকৃত লোড ৪৫ পিস এর বেশি হওয়া উচিত)।

●প্লাজমা প্রান্তের প্রভাব রোধ করতে ওয়েফারের প্রান্তটি নৌকার ট্যাঙ্কের প্রান্ত থেকে ≥2 মিমি দূরে থাকতে হবে।

✔ জীবন বৃদ্ধির টিপস

● আবরণ মেরামত: যখন পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra＞1.2μm হয়, তখন SiC আবরণ CVD দ্বারা পুনরায় জমা করা যেতে পারে (প্রতিস্থাপনের চেয়ে খরচ 40% কম)।

✔ নিয়মিত পরীক্ষা:

● মাসিক: সাদা আলোর ইন্টারফেরোমেট্রি ব্যবহার করে আবরণের অখণ্ডতা পরীক্ষা করুন।
●ত্রৈমাসিক: XRD এর মাধ্যমে নৌকার স্ফটিকীকরণের মাত্রা বিশ্লেষণ করুন (৫% এর বেশি স্ফটিক ফেজ সহ কোয়ার্টজ ওয়েফার নৌকাটি প্রতিস্থাপন করা প্রয়োজন)।

৪. সাধারণ সমস্যাগুলি কী কী?

প্রশ্ন ১: কিPECVD নৌকাLPCVD প্রক্রিয়ায় ব্যবহার করা যাবে?

A: সুপারিশ করা হয় না! LPCVD-এর তাপমাত্রা বেশি (সাধারণত 800-1100°C) থাকে এবং উচ্চ গ্যাস চাপ সহ্য করতে হয়। এর জন্য এমন উপকরণ ব্যবহার করা প্রয়োজন যা তাপমাত্রা পরিবর্তনের জন্য বেশি প্রতিরোধী (যেমন আইসোস্ট্যাটিক গ্রাফাইট), এবং স্লট ডিজাইনে তাপীয় সম্প্রসারণ ক্ষতিপূরণ বিবেচনা করা প্রয়োজন।
প্রশ্ন ২: নৌকার বডিটি নষ্ট হয়েছে কিনা তা কীভাবে নির্ধারণ করবেন?

A: নিম্নলিখিত লক্ষণগুলি দেখা দিলে অবিলম্বে ব্যবহার বন্ধ করুন:
ফাটল বা আবরণের খোসা খালি চোখে দেখা যায়।
পরপর তিনটি ব্যাচে ওয়েফার আবরণের অভিন্নতার আদর্শ বিচ্যুতি ৫% এরও বেশি হয়েছে।
প্রক্রিয়া চেম্বারের ভ্যাকুয়াম ডিগ্রি ১০% এরও বেশি কমে গেছে।

প্রশ্ন ৩: গ্রাফাইট নৌকা বনাম কোয়ার্টজ নৌকা, কীভাবে বেছে নেবেন?

উপসংহার: গ্রাফাইট নৌকাগুলি ব্যাপক উৎপাদনের জন্য পছন্দ করা হয়, যেখানে কোয়ার্টজ নৌকাগুলি বৈজ্ঞানিক গবেষণা/বিশেষ প্রক্রিয়ার জন্য বিবেচনা করা হয়।

উপসংহার:

যদিওPECVD নৌকাপ্রধান সরঞ্জাম নয়, এটি প্রক্রিয়া স্থিতিশীলতার "নীরব অভিভাবক"। নির্বাচন থেকে রক্ষণাবেক্ষণ পর্যন্ত, প্রতিটি বিবরণ ফলন উন্নতির জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতি বিন্দু হয়ে উঠতে পারে। আমি আশা করি এই নির্দেশিকা আপনাকে প্রযুক্তিগত ধোঁয়াশা ভেদ করতে এবং খরচ হ্রাস এবং দক্ষতা উন্নতির জন্য সর্বোত্তম সমাধান খুঁজে পেতে সহায়তা করবে!