ວິທີການເລືອກ, ໃຊ້ແລະຮັກສາເຮືອ PECVD ແນວໃດ?

1. ເຮືອ PECVD ແມ່ນຫຍັງ?

1.1 ນິຍາມ ແລະໜ້າທີ່ຫຼັກ

ເຮືອ PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) ແມ່ນເຄື່ອງມືຫຼັກທີ່ໃຊ້ໃນການບັນຈຸ wafers ຫຼື substrates ໃນຂະບວນການ PECVD. ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງເຮັດວຽກຢ່າງຫມັ້ນຄົງໃນອຸນຫະພູມສູງ (300-600 ° C), plasma-activated ແລະອາຍແກັສ corrosive (ເຊັ່ນ: SiH₄, NH₃). ຫນ້າ​ທີ່​ຕົ້ນ​ຕໍ​ຂອງ​ຕົນ​ປະ​ກອບ​ມີ​:

● ການຈັດຕໍາແໜ່ງທີ່ຊັດເຈນ: ຮັບປະກັນໄລຍະຫ່າງຂອງ wafer ເປັນເອກະພາບ ແລະຫຼີກເວັ້ນການແຊກແຊງການເຄືອບ.
● ການຄວບຄຸມພາກສະຫນາມຄວາມຮ້ອນ: ເພີ່ມປະສິດທິພາບການແຜ່ກະຈາຍຂອງອຸນຫະພູມແລະປັບປຸງຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຮູບເງົາ.
● ສິ່ງກີດຂວາງຕ້ານມົນລະພິດ: ແຍກ plasma ຈາກຮູອຸປະກອນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການປົນເປື້ອນຂອງໂລຫະ.

1.2 ໂຄງສ້າງ ແລະວັດສະດຸທົ່ວໄປ

ການຄັດເລືອກວັດສະດຸ:

●ເຮືອ Graphite (ທາງເລືອກຕົ້ນຕໍ): ການນໍາຄວາມຮ້ອນສູງ, ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ແຕ່ຕ້ອງການການເຄືອບເພື່ອປ້ອງກັນການກັດກ່ອນຂອງກ໊າຊ.
●ເຮືອ Quartz: ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ທົນທານຕໍ່ສານເຄມີ, ແຕ່ມີຄວາມແຕກຫັກສູງແລະມີລາຄາແພງ.
●ເຊລາມິກ (ເຊັ່ນ: Al₂O₃): ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່, ເຫມາະສົມສໍາລັບການຜະລິດຄວາມຖີ່ສູງ, ແຕ່ການນໍາຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ດີ.

ຄຸນ​ນະ​ສົມ​ບັດ​ການ​ອອກ​ແບບ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​:

● ຊ່ອງຫວ່າງຊ່ອງ: ຈັບຄູ່ຄວາມຫນາຂອງ wafer (ເຊັ່ນ: ຄວາມທົນທານ 0.3-1mm).
●ການອອກແບບຂຸມການໄຫຼຂອງອາກາດ: ເພີ່ມປະສິດທິພາບການແຈກຢາຍກ໊າຊຕິກິຣິຍາແລະຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຂອງຂອບ.
●ການເຄືອບພື້ນຜິວ: ການເຄືອບ SiC, TaC ຫຼື DLC ທົ່ວໄປ (ກາກບອນຄ້າຍຄືເພັດ) ເພື່ອຍືດອາຍຸການບໍລິການ.

2. ເປັນຫຍັງພວກເຮົາຕ້ອງເອົາໃຈໃສ່ຕໍ່ການປະຕິບັດຂອງເຮືອ PECVD?

2.1 ສີ່ປັດໃຈຕົ້ນຕໍທີ່ມີຜົນກະທົບໂດຍກົງຕໍ່ຜົນຜະລິດຂອງຂະບວນການ

✔ການຄວບຄຸມມົນລະພິດ:
ຄວາມບໍ່ສະອາດຢູ່ໃນຮ່າງກາຍຂອງເຮືອ (ເຊັ່ນ: Fe ແລະ Na) volatilize ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມສູງ, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດ pinholes ຫຼືຮົ່ວໃນຮູບເງົາໄດ້.
ການປອກເປືອກການເຄືອບຈະແນະນໍາອະນຸພາກແລະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບົກພ່ອງຂອງການເຄືອບ (ຕົວຢ່າງ, particles > 0.3μmສາມາດເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບຫມໍ້ໄຟຫຼຸດລົງ 0.5%).

✔ ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງພາກສະຫນາມຄວາມຮ້ອນ:
ການນໍາຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີຂອງເຮືອ PECVD graphite ຈະນໍາໄປສູ່ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາ (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ພາຍໃຕ້ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງຄວາມສອດຄ່ອງຂອງ ± 5%, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມຕ້ອງການຫນ້ອຍກວ່າ 10 ° C).

✔ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງ Plasma:
ວັດສະດຸທີ່ບໍ່ເຫມາະສົມອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການໄຫຼຜິດປົກກະຕິແລະທໍາລາຍ wafer ຫຼື electrodes ຂອງອຸປະກອນ.

✔ຊີວິດການບໍລິການແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ:
ລໍາເຮືອທີ່ມີຄຸນນະພາບຕ່ໍາຕ້ອງໄດ້ຮັບການປ່ຽນແທນເລື້ອຍໆ (ເຊັ່ນຫນຶ່ງຄັ້ງຕໍ່ເດືອນ), ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບໍາລຸງຮັກສາປະຈໍາປີແມ່ນລາຄາແພງ.

3. ວິທີການເລືອກ, ໃຊ້ ແລະຮັກສາເຮືອ PECVD ແນວໃດ?

3.1 ວິທີການເລືອກສາມຂັ້ນຕອນ

ຂັ້ນຕອນທີ 1: ຊີ້ແຈງຕົວກໍານົດການຂະບວນການ

● ຊ່ວງອຸນຫະພູມ: ການເຄືອບ Graphite + SiC ສາມາດເລືອກໄດ້ຕໍ່າກວ່າ 450 °C, ແລະ quartz ຫຼື ceramic ແມ່ນຕ້ອງການສູງກວ່າ 600 °C.
●ປະເພດອາຍແກັສ: ເມື່ອບັນຈຸກ໊າຊ corrosive ເຊັ່ນ Cl2and F-, ການເຄືອບທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນສູງຕ້ອງຖືກນໍາໃຊ້.
●ຂະຫນາດຂອງ Wafer: ຄວາມເຂັ້ມແຂງໂຄງສ້າງເຮືອ 8 ນິ້ວ / 12 ນິ້ວແມ່ນແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍແລະຕ້ອງການການອອກແບບເປົ້າຫມາຍ.

ຂັ້ນຕອນທີ 2: ປະເມີນຜົນການວັດແທກການປະຕິບັດ

ຕົວວັດແທກຫຼັກ:

●ຄວາມຫຍາບຂອງຫນ້າດິນ (Ra): ≤0.8μm (ຫນ້າດິນຕ້ອງເປັນ ≤0.4μm)
●ຄວາມເຂັ້ມແຂງພັນທະບັດ: ≥15MPa (ມາດຕະຖານ ASTM C633)
●ການຜິດປົກກະຕິຂອງອຸນຫະພູມສູງ (600 ℃): ≤0.1mm/m (24 ຊົ່ວໂມງການທົດສອບ)

ຂັ້ນຕອນທີ 3: ກວດສອບຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້

● ການຈັບຄູ່ອຸປະກອນ: ຢືນຢັນຂະຫນາດສ່ວນຕິດຕໍ່ກັບຮູບແບບຕົ້ນຕໍເຊັ່ນ: AMAT Centura, centrotherm PECVD, ແລະອື່ນໆ.
●ການທົດສອບການຜະລິດທົດລອງ: ແນະນໍາໃຫ້ເຮັດການທົດສອບ batch ຂະຫນາດນ້ອຍຂອງ 50-100 ຕ່ອນເພື່ອກວດສອບຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການເຄືອບ (ມາດຕະຖານ deviation ຂອງຄວາມຫນາຂອງຮູບເງົາ <3%).

3.2 ການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການນໍາໃຊ້ແລະການບໍາລຸງຮັກສາ

ຂໍ້ມູນຈໍາເພາະການດໍາເນີນງານ:

✔ຂະ​ບວນ​ການ​ທໍາ​ຄວາມ​ສະ​ອາດ​ກ່ອນ​:

●ກ່ອນທີ່ຈະນໍາໃຊ້ຄັ້ງທໍາອິດ, Xinzhou ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ລະເບີດດ້ວຍ Ar plasma ສໍາລັບ 30 ນາທີເພື່ອເອົາ impurities adsorbed ເທິງຫນ້າດິນ.

●ຫຼັງຈາກແຕ່ລະ batch ຂອງຂະບວນການ, SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5) ຖືກນໍາໃຊ້ສໍາລັບການທໍາຄວາມສະອາດເພື່ອເອົາສານຕົກຄ້າງອິນຊີ.

✔ຂໍ້ຫ້າມການໂຫຼດ:

●ການໂຫຼດເກີນແມ່ນຫ້າມ (ເຊັ່ນ: ຄວາມອາດສາມາດສູງສຸດຖືກອອກແບບມາເປັນ 50 ຊິ້ນ, ແຕ່ການໂຫຼດຕົວຈິງຄວນຈະເປັນ ≤ 45 ຊິ້ນເພື່ອສະຫງວນພື້ນທີ່ສໍາລັບການຂະຫຍາຍ).

●ຂອບຂອງ wafer ຕ້ອງຢູ່ຫ່າງຈາກທ້າຍຖັງເຮືອ ≥2mm ເພື່ອປ້ອງກັນຜົນກະທົບຂອງຂອບ plasma.

✔ຄໍາແນະນໍາສໍາລັບການຂະຫຍາຍຊີວິດ

●ການສ້ອມແປງການເຄືອບ: ເມື່ອຄວາມຫຍາບຂອງຫນ້າດິນRa＞1.2μm, ການເຄືອບ SiC ສາມາດໄດ້ຮັບການຝາກໃຫມ່ໂດຍ CVD (ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນ 40% ຕ່ໍາກວ່າການທົດແທນ).

✔ການທົດສອບປົກກະຕິ:

● ປະຈໍາເດືອນ: ກວດເບິ່ງຄວາມສົມບູນຂອງການເຄືອບໂດຍໃຊ້ interferometry ແສງສີຂາວ.
●ປະຈໍາໄຕມາດ: ວິເຄາະລະດັບການໄປເຊຍກັນຂອງເຮືອຜ່ານ XRD (ເຮືອ quartz wafer ທີ່ມີໄລຍະຜລຶກ> 5% ຕ້ອງໄດ້ຮັບການທົດແທນ).

4. ບັນຫາທົ່ວໄປແມ່ນຫຍັງ?

Q1: ສາມາດເຮືອ PECVDຖືກນໍາໃຊ້ໃນຂະບວນການ LPCVD?

A: ບໍ່ແນະນໍາ! LPCVD ມີອຸນຫະພູມສູງກວ່າ (ປົກກະຕິແລ້ວ 800-1100 ° C) ແລະຕ້ອງການທົນທານຕໍ່ຄວາມກົດດັນຂອງອາຍແກັສທີ່ສູງຂຶ້ນ. ມັນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການນໍາໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ທົນທານຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ (ເຊັ່ນ: isostatic graphite), ແລະການອອກແບບສະລັອດຕິງຕ້ອງພິຈາລະນາການຊົດເຊີຍການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນ.
Q2: ວິທີການກໍານົດວ່າຮ່າງກາຍຂອງເຮືອໄດ້ລົ້ມເຫລວບໍ?

A: ຢຸດໃຊ້ທັນທີຖ້າມີອາການຕໍ່ໄປນີ້:
ຮອຍແຕກ ຫຼືການປອກເປືອກເຄືອບແມ່ນເຫັນໄດ້ດ້ວຍຕາເປົ່າ.
ຄວາມແຕກຕ່າງມາດຕະຖານຂອງຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງການເຄືອບ wafer ແມ່ນ >5% ສໍາລັບສາມຊຸດຕິດຕໍ່ກັນ.
ລະດັບສູນຍາກາດຂອງຫ້ອງຂະບວນການຫຼຸດລົງຫຼາຍກ່ວາ 10%.

Q3: ເຮືອ Graphite ທຽບກັບເຮືອ quartz, ວິທີການເລືອກ?

ສະຫຼຸບ : ເຮືອ Graphite ແມ່ນເປັນທີ່ນິຍົມສໍາລັບສະຖານະການການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່, ໃນຂະນະທີ່ເຮືອ quartz ໄດ້ຖືກພິຈາລະນາສໍາລັບການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ / ຂະບວນການພິເສດ.

ສະຫຼຸບ:

ເຖິງແມ່ນວ່າເຮືອ PECVDບໍ່ແມ່ນອຸປະກອນຕົ້ນຕໍ, ມັນແມ່ນ "ຜູ້ປົກຄອງງຽບ" ຂອງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຂະບວນການ. ຈາກການຄັດເລືອກຈົນເຖິງການບໍາລຸງຮັກ, ທຸກໆລາຍລະອຽດອາດຈະກາຍເປັນຈຸດສໍາຄັນສໍາລັບການປັບປຸງຜົນຜະລິດ. ຂ້າພະເຈົ້າຫວັງວ່າຄູ່ມືນີ້ຈະຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານເຈາະເຂົ້າໄປໃນຫມອກດ້ານວິຊາການແລະຊອກຫາວິທີແກ້ໄຂທີ່ດີທີ່ສຸດສໍາລັບການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະການປັບປຸງປະສິດທິພາບ!