1. តើទូក PECVD ជាអ្វី?
1.1 និយមន័យ និងមុខងារស្នូល
ទូក PECVD (ប្លាស្មា បំរែបំរួល ចំហាយគីមី) គឺជាឧបករណ៍ស្នូលដែលប្រើសម្រាប់ដាក់ wafers ឬស្រទាប់ខាងក្រោមនៅក្នុងដំណើរការ PECVD ។ វាត្រូវដំណើរការប្រកបដោយស្ថេរភាពនៅក្នុងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (300-600°C) ប្លាស្មា-ធ្វើឱ្យសកម្ម និងឧស្ម័នដែលច្រេះ (ដូចជា SiH₄, NH₃) បរិស្ថាន។ មុខងារចម្បងរបស់វារួមមាន:
● ការកំណត់ទីតាំងច្បាស់លាស់៖ ធានាឱ្យមានគម្លាតឯកសណ្ឋាន និងជៀសវាងការជ្រៀតជ្រែកនៃថ្នាំកូត។
● ការគ្រប់គ្រងវាលកំដៅ៖ បង្កើនប្រសិទ្ធភាពការចែកចាយសីតុណ្ហភាព និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវឯកសណ្ឋាននៃខ្សែភាពយន្ត។
● របាំងប្រឆាំងការបំពុល៖ ញែកប្លាស្មាចេញពីបែហោងធ្មែញឧបករណ៍ ដើម្បីកាត់បន្ថយហានិភ័យនៃការចម្លងរោគលោហៈ។
1.2 រចនាសម្ព័ន្ធនិងសម្ភារៈធម្មតា។
ការជ្រើសរើសសម្ភារៈ៖
● ទូកក្រាហ្វិច (ជម្រើសចម្បង): ចរន្តកំដៅខ្ពស់ ធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ការចំណាយទាប ប៉ុន្តែត្រូវការថ្នាំកូតដើម្បីការពារការ corrosion ឧស្ម័ន។
●ទូករ៉ែថ្មខៀវ៖ មានភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់ ធន់នឹងសារធាតុគីមី ប៉ុន្តែមានភាពផុយខ្លាំង និងមានតម្លៃថ្លៃ។
●សេរ៉ាមិច (ដូចជា Al₂O₃): ធន់នឹងការពាក់ ស័ក្តិសមសម្រាប់ការផលិតប្រេកង់ខ្ពស់ ប៉ុន្តែចរន្តកំដៅខ្សោយ។
លក្ខណៈសំខាន់ៗនៃការរចនា៖
● គម្លាតរន្ធ៖ ផ្គូផ្គងកម្រាស់ wafer (ដូចជា 0.3-1mm អត់ធ្មត់)។
●ការរចនារន្ធខ្យល់៖ បង្កើនប្រសិទ្ធភាពការចែកចាយឧស្ម័នប្រតិកម្ម និងកាត់បន្ថយឥទ្ធិពលគែម។
●ថ្នាំកូតផ្ទៃ៖ ថ្នាំកូត SiC, TaC ឬ DLC (កាបូនដូចពេជ្រ) ទូទៅ ដើម្បីពន្យារអាយុសេវាកម្ម។
2. ហេតុអ្វីបានជាយើងត្រូវយកចិត្តទុកដាក់លើការសម្តែងរបស់ទូក PECVD?
2.1 កត្តាសំខាន់ៗចំនួនបួនដែលជះឥទ្ធិពលដោយផ្ទាល់ដល់ទិន្នផលដំណើរការ
✔ការគ្រប់គ្រងការបំពុល៖
ភាពមិនបរិសុទ្ធនៅក្នុងតួទូក (ដូចជា Fe និង Na) ប្រែប្រួលនៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដែលបណ្តាលឱ្យមានរន្ធ ឬលេចធ្លាយនៅក្នុងខ្សែភាពយន្ត។
ការលាបពណ៌នឹងបង្ហាញពីភាគល្អិត និងបង្កឱ្យមានការខូចមុខងារថ្នាំកូត (ឧទាហរណ៍ ភាគល្អិត> 0.3μm អាចបណ្ដាលឱ្យប្រសិទ្ធភាពថ្មធ្លាក់ចុះ 0.5%)។
✔ ឯកសណ្ឋានវាលកំដៅ៖
កំដៅមិនស្មើគ្នានៃទូកក្រាហ្វិច PECVD នឹងនាំឱ្យមានភាពខុសគ្នានៃកម្រាស់ខ្សែភាពយន្ត (ឧទាហរណ៍នៅក្រោមតម្រូវការឯកសណ្ឋាននៃ± 5% ភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពត្រូវការតិចជាង 10 អង្សាសេ) ។
✔ភាពឆបគ្នាប្លាស្មា៖
សមា្ភារៈដែលមិនត្រឹមត្រូវអាចបណ្តាលឱ្យមានការបញ្ចេញទឹករំអិលខុសប្រក្រតី និងធ្វើឱ្យខូចអេឡិចត្រូតរបស់ wafer ឬឧបករណ៍។
✔អាយុកាលសេវាកម្ម និងតម្លៃ៖
សំបកទូកដែលមានគុណភាពទាបត្រូវផ្លាស់ប្តូរជាញឹកញាប់ (ឧ. ម្តងក្នុងមួយខែ) ហើយថ្លៃថែទាំប្រចាំឆ្នាំមានតម្លៃថ្លៃ។
3. របៀបជ្រើសរើស ប្រើប្រាស់ និងថែទាំទូក PECVD?
3.1 វិធីសាស្រ្តជ្រើសរើសបីជំហាន
ជំហានទី 1: បញ្ជាក់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការ
● ជួរសីតុណ្ហភាព៖ ថ្នាំកូតក្រាហ្វិច + ស៊ីស៊ី អាចត្រូវបានជ្រើសរើសក្រោម 450 អង្សារសេ ហើយត្រូវការរ៉ែថ្មខៀវ ឬសេរ៉ាមិចលើសពី 600 អង្សារសេ។
●ប្រភេទឧស្ម័ន៖ នៅពេលដែលមានផ្ទុកឧស្ម័នដែលច្រេះដូចជា Cl2 និង F- ថ្នាំកូតដែលមានដង់ស៊ីតេខ្ពស់ត្រូវតែប្រើ។
●ទំហំ wafer: កម្លាំងរចនាសម្ព័ន្ធទូក 8 អ៊ីញ / 12 អ៊ីញមានភាពខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងខ្លាំងហើយតម្រូវឱ្យមានការរចនាគោលដៅ។
ជំហានទី 2៖ វាយតម្លៃរង្វាស់លទ្ធផល
សូចនាករសំខាន់ៗ៖
●ភាពរដុបលើផ្ទៃ (Ra): ≤0.8μm (ផ្ទៃទំនាក់ទំនងត្រូវតែ≤0.4μm)
●ភាពធន់នៃថ្នាំកូត: ≥15MPa (ស្តង់ដារ ASTM C633)
●ការខូចទ្រង់ទ្រាយសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (600 ℃): ≤0.1mm/m (ការធ្វើតេស្ត 24 ម៉ោង)
ជំហានទី 3៖ ផ្ទៀងផ្ទាត់ភាពត្រូវគ្នា។
● ការផ្គូផ្គងឧបករណ៍៖ បញ្ជាក់ទំហំចំណុចប្រទាក់ជាមួយនឹងម៉ូដែលសំខាន់ៗដូចជា AMAT Centura, centrotherm PECVD ជាដើម។
● ការធ្វើតេស្តផលិតកម្មសាកល្បង៖ វាត្រូវបានណែនាំអោយធ្វើការធ្វើតេស្តជាបាច់តូចៗពី 50-100 បំណែក ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ភាពស្មើគ្នានៃថ្នាំកូត (គម្លាតស្តង់ដារនៃកម្រាស់ខ្សែភាពយន្ត <3%) ។
3.2 ការអនុវត្តល្អបំផុតសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ និងការថែទាំ
លក្ខណៈបច្ចេកទេសប្រតិបត្តិការ៖
✔ដំណើរការសម្អាតមុន៖
● មុនពេលប្រើលើកដំបូង ស៊ីនចូវត្រូវទម្លាក់គ្រាប់បែកជាមួយ Ar plasma រយៈពេល 30 នាទី ដើម្បីលុបសារធាតុមិនបរិសុទ្ធដែលជ្រាបលើផ្ទៃ។
●បន្ទាប់ពីដំណើរការនីមួយៗ SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5) ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការសម្អាតដើម្បីយកសំណល់សរីរាង្គចេញ។
✔កំពុងផ្ទុកបម្រាម៖
●ការផ្ទុកលើសទម្ងន់ត្រូវបានហាមឃាត់ (ឧទាហរណ៍ សមត្ថភាពអតិបរមាត្រូវបានរចនាឡើងជា 50 បំណែក ប៉ុន្តែបន្ទុកជាក់ស្តែងគួរតែមាន ≤ 45 បំណែក ដើម្បីទុកកន្លែងសម្រាប់ពង្រីក)។
●គែមរបស់ wafer ត្រូវតែមានចម្ងាយ≥2mm ពីចុងបញ្ចប់នៃធុងទូកដើម្បីការពារផលប៉ះពាល់នៃគែមប្លាស្មា។
✔គន្លឹះសម្រាប់ពង្រីកជីវិត
● ការជួសជុលថ្នាំកូត៖ នៅពេលដែលភាពរដុបលើផ្ទៃ Ra＞1.2μm ថ្នាំកូត SiC អាចត្រូវបានដាក់បញ្ចូលឡើងវិញដោយ CVD (តម្លៃគឺទាបជាងការជំនួស 40%) ។
✔ការធ្វើតេស្តទៀងទាត់៖
● ប្រចាំខែ៖ ពិនិត្យភាពត្រឹមត្រូវនៃថ្នាំកូតដោយប្រើពន្លឺពណ៌ស interferometry ។
●ប្រចាំត្រីមាស៖ វិភាគកម្រិតគ្រីស្តាល់នៃទូកតាមរយៈ XRD (ទូករ៉ែថ្មខៀវដែលមានដំណាក់កាលគ្រីស្តាល់> 5% ត្រូវការជំនួស)។
4. តើបញ្ហាទូទៅមានអ្វីខ្លះ?
សំណួរទី 1: តើអាចទូក PECVDត្រូវបានប្រើក្នុងដំណើរការ LPCVD?
ចម្លើយ៖ មិនត្រូវបានណែនាំទេ! LPCVD មានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ជាង (ជាធម្មតា 800-1100°C) ហើយត្រូវការទប់ទល់នឹងសម្ពាធឧស្ម័នខ្ពស់ជាង។ វាតម្រូវឱ្យមានការប្រើប្រាស់សម្ភារៈដែលមានភាពធន់នឹងការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព (ដូចជាក្រាហ្វិចអ៊ីសូស្តាទិច) ហើយការរចនារន្ធដោតត្រូវពិចារណាលើសំណងនៃការពង្រីកកម្ដៅ។
សំណួរទី 2: តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីកំណត់ថាតើតួទូកបានបរាជ័យ?
ចម្លើយ៖ ឈប់ប្រើភ្លាមៗ ប្រសិនបើរោគសញ្ញាខាងក្រោមកើតឡើង៖
ស្នាមប្រេះ ឬការរបកស្រទាប់ អាចមើលឃើញដោយភ្នែកទទេ។
គម្លាតស្តង់ដារនៃឯកសណ្ឋានថ្នាំកូត wafer គឺ> 5% សម្រាប់បីបាច់ជាប់ៗគ្នា។
កម្រិតទំនេរនៃអង្គជំនុំជម្រះដំណើរការបានធ្លាក់ចុះជាង 10% ។
សំណួរទី 3: ទូកក្រាហ្វិចធៀបនឹងទូករ៉ែថ្មខៀវ តើត្រូវជ្រើសរើសដោយរបៀបណា?
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖ ទូកក្រាហ្វិចត្រូវបានគេពេញចិត្តសម្រាប់សេណារីយ៉ូផលិតកម្មដ៏ធំ ខណៈដែលទូករ៉ែថ្មខៀវត្រូវបានពិចារណាសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ/ដំណើរការពិសេស។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន៖
ទោះបីជាទូក PECVDមិនមែនជាឧបករណ៍សំខាន់ទេវាគឺជា "អាណាព្យាបាលស្ងៀម" នៃស្ថេរភាពដំណើរការ។ ពីការជ្រើសរើសរហូតដល់ការថែទាំ រាល់ព័ត៌មានលម្អិតអាចក្លាយជាចំណុចបំបែកដ៏សំខាន់សម្រាប់ការកែលម្អទិន្នផល។ ខ្ញុំសង្ឃឹមថាមគ្គុទ្ទេសក៍នេះនឹងជួយអ្នកជ្រាបចូលទៅក្នុងអ័ព្ទបច្ចេកទេស និងស្វែងរកដំណោះស្រាយដ៏ប្រសើរបំផុតសម្រាប់ការកាត់បន្ថយការចំណាយ និងការកែលម្អប្រសិទ្ធភាព!
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ០៦ ខែមីនា ឆ្នាំ ២០២៥