ວິທີການເລືອກ, ການນຳໃຊ້ ແລະ ການຮັກສາເຮືອ PECVD

1. ເຮືອ PECVD ແມ່ນຫຍັງ?

1.1 ຄຳນິຍາມ ແລະ ໜ້າທີ່ຫຼັກ

ເຮືອ PECVD (ການລະເຫີຍໄອລະເຫີຍທາງເຄມີທີ່ປັບປຸງດ້ວຍພລາສມາ) ເປັນເຄື່ອງມືຫຼັກທີ່ໃຊ້ເພື່ອຂົນສົ່ງແຜ່ນເວເຟີ ຫຼື ວັດສະດຸໃນຂະບວນການ PECVD. ມັນຕ້ອງເຮັດວຽກຢ່າງໝັ້ນຄົງໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ (300-600°C), ທີ່ມີການກະຕຸ້ນດ້ວຍພລາສມາ ແລະ ອາຍແກັສທີ່ກັດກ່ອນ (ເຊັ່ນ SiH₄, NH₃). ໜ້າທີ່ຫຼັກຂອງມັນປະກອບມີ:

● ການວາງຕຳແໜ່ງທີ່ຊັດເຈນ: ຮັບປະກັນໄລຍະຫ່າງຂອງແຜ່ນເວເຟີທີ່ສະໝໍ່າສະເໝີ ແລະ ຫຼີກລ່ຽງການແຊກແຊງການເຄືອບ.
● ການຄວບຄຸມພາກສະໜາມຄວາມຮ້ອນ: ເພີ່ມປະສິດທິພາບການແຈກຢາຍອຸນຫະພູມ ແລະ ປັບປຸງຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີຂອງຟິມ.
● ສິ່ງກີດຂວາງຕ້ານມົນລະພິດ: ແຍກປລາສມາອອກຈາກຊ່ອງອຸປະກອນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງການປົນເປື້ອນຂອງໂລຫະ.

1.2 ໂຄງສ້າງ ແລະ ວັດສະດຸທົ່ວໄປ

ການເລືອກວັດສະດຸ:

● ເຮືອກຣາໄຟດ (ທາງເລືອກຫຼັກ): ຄວາມນຳຄວາມຮ້ອນສູງ, ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່າ, ແຕ່ຕ້ອງການການເຄືອບເພື່ອປ້ອງກັນການກັດກ່ອນຂອງອາຍແກັສ.
●ເຮືອ Quartz: ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງຫຼາຍ, ທົນທານຕໍ່ສານເຄມີ, ແຕ່ແຕກຫັກງ່າຍ ແລະ ມີລາຄາແພງ.
●ເຊລາມິກ (ເຊັ່ນ Al₂O₃): ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່, ເໝາະສຳລັບການຜະລິດຄວາມຖີ່ສູງ, ແຕ່ມີການນຳຄວາມຮ້ອນຕໍ່າ.

ລັກສະນະການອອກແບບຫຼັກ:

● ໄລຍະຫ່າງຂອງຊ່ອງ: ເທົ່າກັບຄວາມໜາຂອງແຜ່ນເວເຟີ (ເຊັ່ນ: ຄວາມທົນທານ 0.3-1 ມມ).
●ການອອກແບບຮູໄຫຼຂອງອາກາດ: ເພີ່ມປະສິດທິພາບການແຈກຢາຍອາຍແກັສປະຕິກິລິຍາ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຂອງຂອບ.
●ການເຄືອບພື້ນຜິວ: ການເຄືອບ SiC, TaC ຫຼື DLC (ຄາບອນຄ້າຍຄືເພັດ) ທົ່ວໄປເພື່ອຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານ.

2. ເປັນຫຍັງພວກເຮົາຕ້ອງເອົາໃຈໃສ່ກັບປະສິດທິພາບຂອງເຮືອ PECVD?

2.1 ສີ່ປັດໄຈຫຼັກທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຜົນຜະລິດຂອງຂະບວນການ

✔ ການຄວບຄຸມມົນລະພິດ:
ສິ່ງເຈືອປົນໃນຮ່າງກາຍເຮືອ (ເຊັ່ນ Fe ແລະ Na) ຈະລະເຫີຍໃນອຸນຫະພູມສູງ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຮູ ຫຼື ການຮົ່ວໄຫຼໃນຟິມ.
ການປອກເປືອກເຄືອບຈະເຮັດໃຫ້ເກີດອະນຸພາກ ແລະ ເຮັດໃຫ້ເກີດຂໍ້ບົກຜ່ອງໃນການເຄືອບ (ຕົວຢ່າງ, ອະນຸພາກ > 0.3μm ສາມາດເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຂອງແບັດເຕີຣີຫຼຸດລົງ 0.5%).

✔ ຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງສະໜາມຄວາມຮ້ອນ:
ການນຳຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ສະໝໍ່າສະເໝີຂອງເຮືອແກຣໄຟ PECVD ຈະນຳໄປສູ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມໜາຂອງຟິມ (ຕົວຢ່າງ, ພາຍໃຕ້ຄວາມຕ້ອງການຄວາມເປັນເອກະພາບ ± 5%, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມຕ້ອງໜ້ອຍກວ່າ 10°C).

✔ ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງພລາສມາ:
ວັດສະດຸທີ່ບໍ່ເໝາະສົມອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການປ່ອຍປະຈຸຜິດປົກກະຕິ ແລະ ທຳລາຍແຜ່ນເວເຟີ ຫຼື ເອເລັກໂຕຣດຂອງອຸປະກອນ.

✔ ອາຍຸການໃຊ້ງານ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ:
ໂຄງເຮືອທີ່ມີຄຸນນະພາບຕໍ່າຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ປ່ຽນແທນເລື້ອຍໆ (ເຊັ່ນ: ເດືອນລະຄັ້ງ), ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບໍາລຸງຮັກສາປະຈໍາປີແມ່ນແພງ.

3. ວິທີການເລືອກ, ນໍາໃຊ້ ແລະ ບໍາລຸງຮັກສາເຮືອ PECVD?

3.1 ວິທີການຄັດເລືອກສາມຂັ້ນຕອນ

ຂັ້ນຕອນທີ 1: ຊີ້ແຈງຕົວກໍານົດການຂອງຂະບວນການ

● ຊ່ວງອຸນຫະພູມ: ສາມາດເລືອກເຄືອບ Graphite + SiC ຕ່ຳກວ່າ 450°C, ແລະ quartz ຫຼື ceramic ຕ່ຳກວ່າ 600°C.
●ປະເພດອາຍແກັສ: ເມື່ອມີອາຍແກັສທີ່ກັດກ່ອນເຊັ່ນ Cl2 ແລະ F-, ຕ້ອງໃຊ້ການເຄືອບທີ່ມີຄວາມໜາແໜ້ນສູງ.
●ຂະໜາດແຜ່ນເວເຟີ: ຄວາມແຂງແຮງຂອງໂຄງສ້າງເຮືອ 8 ນິ້ວ/12 ນິ້ວແມ່ນແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ແລະ ຕ້ອງການການອອກແບບທີ່ແນໃສ່ເປົ້າໝາຍ.

ຂັ້ນຕອນທີ 2: ປະເມີນຕົວຊີ້ວັດປະສິດທິພາບ

ຕົວຊີ້ວັດຫຼັກ:

●ຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວ (Ra): ≤0.8μm (ພື້ນຜິວສຳຜັດຕ້ອງມີ ≤0.4μm)
●ຄວາມແຂງແຮງຂອງການຜູກມັດຂອງເຄືອບ: ≥15MPa (ມາດຕະຖານ ASTM C633)
●ການຜິດຮູບອຸນຫະພູມສູງ (600℃): ≤0.1mm/m (ທົດສອບ 24 ຊົ່ວໂມງ)

ຂັ້ນຕອນທີ 3: ກວດສອບຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້

● ການຈັບຄູ່ອຸປະກອນ: ຢືນຢັນຂະໜາດອິນເຕີເຟດກັບຮຸ່ນຫຼັກເຊັ່ນ AMAT Centura, centrotherm PECVD, ແລະອື່ນໆ.
● ການທົດສອບການຜະລິດແບບທົດລອງ: ແນະນຳໃຫ້ດຳເນີນການທົດສອບເປັນກຸ່ມນ້ອຍໆ 50-100 ຊິ້ນ ເພື່ອກວດສອບຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີຂອງການເຄືອບ (ຄ່າຜັນປ່ຽນມາດຕະຖານຂອງຄວາມໜາຂອງຟິມ <3%).

3.2 ວິທີປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດສຳລັບການນຳໃຊ້ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາ

ລາຍລະອຽດການດໍາເນີນງານ:

✔ຂະບວນການເຮັດຄວາມສະອາດກ່ອນ:

● ກ່ອນການນຳໃຊ້ຄັ້ງທຳອິດ, Xinzhou ຕ້ອງໄດ້ສີດພົ່ນດ້ວຍ Ar plasma ເປັນເວລາ 30 ນາທີ ເພື່ອກຳຈັດສິ່ງສົກກະປົກທີ່ດູດຊຶມຢູ່ເທິງໜ້າດິນ.

●ຫຼັງຈາກແຕ່ລະຊຸດຂອງຂະບວນການ, SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5) ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການທໍາຄວາມສະອາດເພື່ອກໍາຈັດສິ່ງເສດເຫຼືອອິນຊີອອກ.

✔ ຂໍ້ຫ້າມໃນການໂຫຼດ:

●ຫ້າມການໂຫຼດເກີນ (ຕົວຢ່າງ: ຄວາມຈຸສູງສຸດຖືກອອກແບບມາໃຫ້ເປັນ 50 ຊິ້ນ, ແຕ່ການໂຫຼດຕົວຈິງຄວນຈະ ≤ 45 ຊິ້ນເພື່ອສະຫງວນພື້ນທີ່ສໍາລັບການຂະຫຍາຍ).

●ຂອບຂອງແຜ່ນເວເຟີຕ້ອງຢູ່ຫ່າງຈາກປາຍຖັງເຮືອ ≥2 ມມ ເພື່ອປ້ອງກັນຜົນກະທົບຂອງຂອບພລາສມາ.

✔ ຄຳແນະນຳສຳລັບການຍືດອາຍຸ

● ການສ້ອມແປງການເຄືອບ: ເມື່ອຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວ Ra＞1.2μm, ການເຄືອບ SiC ສາມາດເຄືອບຄືນໄດ້ໂດຍ CVD (ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່າກວ່າການທົດແທນ 40%).

✔ ການກວດສຸຂະພາບເປັນປະຈຳ:

● ລາຍເດືອນ: ກວດສອບຄວາມສົມບູນຂອງການເຄືອບໂດຍໃຊ້ການແຊກແຊງແສງສີຂາວ.
●ລາຍໄຕມາດ: ວິເຄາະລະດັບການເກີດຜລຶກຂອງເຮືອຜ່ານ XRD (ເຮືອແຜ່ນ quartz ທີ່ມີໄລຍະຜລຶກ > 5% ຕ້ອງໄດ້ປ່ຽນໃໝ່).

4. ບັນຫາທົ່ວໄປແມ່ນຫຍັງ?

ຄຳຖາມທີ 1: ສາມາດເຮືອ PECVDຖືກນໍາໃຊ້ໃນຂະບວນການ LPCVD ບໍ?

ກ: ບໍ່ແນະນຳ! LPCVD ມີອຸນຫະພູມສູງກວ່າ (ໂດຍປົກກະຕິ 800-1100°C) ແລະ ຕ້ອງທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍແກັສທີ່ສູງກວ່າ. ມັນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ທົນທານຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມຫຼາຍກວ່າ (ເຊັ່ນ: ແກຣໄຟ isostatic), ແລະ ການອອກແບບຊ່ອງຕ້ອງພິຈາລະນາການຊົດເຊີຍການຂະຫຍາຍຕົວທາງຄວາມຮ້ອນ.
ຄຳຖາມທີ 2: ວິທີການກວດສອບວ່າຕົວເຮືອໄດ້ລົ້ມເຫຼວແລ້ວບໍ?

ກ: ໃຫ້ຢຸດໃຊ້ທັນທີຖ້າມີອາການຕໍ່ໄປນີ້ເກີດຂຶ້ນ:
ຮອຍແຕກ ຫຼື ການລອກຂອງເຄືອບສາມາດເບິ່ງເຫັນໄດ້ດ້ວຍຕາເປົ່າ.
ຄ່າຜັນປ່ຽນມາດຕະຖານຂອງຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີຂອງການເຄືອບເວເຟີແມ່ນ >5% ສຳລັບສາມຊຸດຕິດຕໍ່ກັນ.
ລະດັບສູນຍາກາດຂອງຫ້ອງຂະບວນການຫຼຸດລົງຫຼາຍກວ່າ 10%.

Q3: ເຮືອ Graphite ທຽບກັບເຮືອ Quartz, ວິທີການເລືອກ?

ສະຫຼຸບ: ເຮືອກຣາໄຟທ໌ແມ່ນມັກໃຊ້ສຳລັບສະຖານະການຜະລິດຈຳນວນຫຼາຍ, ໃນຂະນະທີ່ເຮືອຄວດສ໌ຖືກພິຈາລະນາສຳລັບການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ/ຂະບວນການພິເສດ.

ສະຫຼຸບ:

ເຖິງແມ່ນວ່າເຮືອ PECVDບໍ່ແມ່ນອຸປະກອນຫຼັກ, ແຕ່ມັນເປັນ "ຜູ້ປົກປ້ອງທີ່ງຽບສະຫງົບ" ຂອງຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຂະບວນການ. ຕັ້ງແຕ່ການຄັດເລືອກຈົນເຖິງການບຳລຸງຮັກສາ, ທຸກໆລາຍລະອຽດອາດຈະກາຍເປັນຈຸດສຳຄັນສຳລັບການປັບປຸງຜົນຜະລິດ. ຂ້າພະເຈົ້າຫວັງວ່າຄູ່ມືນີ້ຈະຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານຜ່ານຜ່າບັນຫາທາງດ້ານເຕັກນິກ ແລະ ຊອກຫາວິທີແກ້ໄຂທີ່ດີທີ່ສຸດສຳລັບການຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນ ແລະ ການປັບປຸງປະສິດທິພາບ!