Kaip išsirinkti, naudoti ir prižiūrėti PECVD valtį?

1. Kas yra PECVD valtis?

1.1 Apibrėžimas ir pagrindinės funkcijos

PECVD valtis (plazminiu būdu sustiprintas cheminis garų nusodinimas) yra pagrindinis įrankis, naudojamas plokštelėms arba substratams transportuoti PECVD procese. Ji turi stabiliai veikti aukštoje temperatūroje (300–600 °C), plazmoje aktyvuojamų ir korozinių dujų (pvz., SiH₄, NH₃) aplinkoje. Pagrindinės jos funkcijos:

● Tikslus pozicionavimas: užtikrinkite vienodą plokštelių išdėstymą ir venkite dangos trukdžių.
● Terminio lauko valdymas: optimizuoja temperatūros pasiskirstymą ir pagerina plėvelės vienodumą.
● Apsauga nuo taršos: izoliuoja plazmą nuo įrangos ertmės, kad sumažintų metalo užteršimo riziką.

1.2 Tipinės konstrukcijos ir medžiagos

Medžiagų pasirinkimas:

● Grafitinė valtis (pagrindinis pasirinkimas): didelis šilumos laidumas, atsparumas aukštai temperatūrai, maža kaina, tačiau reikalinga danga, kad būtų išvengta dujų korozijos.
●Kvarcinis laivas: itin grynas, chemiškai atsparus, bet labai trapus ir brangus.
●Keramika (pvz., Al₂O₃): atspari dilimui, tinkama aukštadažnei gamybai, tačiau prastas šilumos laidumas.

Pagrindinės dizaino savybės:

● Lizdų tarpai: suderinkite plokštelės storį (pvz., 0,3–1 mm tolerancija).
●Oro srauto angos konstrukcija: optimizuoja reakcijos dujų pasiskirstymą ir sumažina krašto efektą.
●Paviršiaus danga: įprasta SiC, TaC arba DLC (deimanto pavidalo anglies) danga, skirta pailginti tarnavimo laiką.

2. Kodėl turime atkreipti dėmesį į PECVD laivų eksploatacines savybes?

2.1 Keturi pagrindiniai veiksniai, tiesiogiai veikiantys proceso išeigą

✔ Taršos kontrolė:
Laivo korpuse esančios priemaišos (pvz., Fe ir Na) aukštoje temperatūroje išgaruoja, sukeldamos plėvelėje skylutes arba nuotėkį.
Dangos lupimasis įneš dalelių ir sukels dangos defektus (pavyzdžiui, dalelės, didesnės nei 0,3 μm, gali sumažinti akumuliatoriaus efektyvumą 0,5 %).

✔ Terminio lauko vienodumas:
Netolygus PECVD grafito valties šilumos laidumas lems plėvelės storio skirtumus (pavyzdžiui, esant ±5 % vienodumo reikalavimui, temperatūros skirtumas turi būti mažesnis nei 10 °C).

✔ Suderinamumas su plazmos ekranu:
Netinkamos medžiagos gali sukelti nenormalų iškrovimą ir pažeisti plokštelę arba įrenginio elektrodus.

✔ Tarnavimo laikas ir kaina:
Prastos kokybės laivų korpusus reikia dažnai keisti (pvz., kartą per mėnesį), o metinės priežiūros išlaidos yra didelės.

3. Kaip išsirinkti, naudoti ir prižiūrėti PECVD valtį?

3.1 Trijų pakopų atrankos metodas

1 veiksmas: proceso parametrų patikslinimas

● Temperatūros diapazonas: grafito + SiC dangą galima pasirinkti žemesnėje nei 450 °C temperatūroje, o aukštesnėje nei 600 °C temperatūroje reikalinga kvarco arba keramikos danga.
●Dujų tipas: Kai sudėtyje yra korozinių dujų, tokių kaip Cl2 ir F⁻, turi būti naudojama didelio tankio danga.
●Plokštelės dydis: 8 colių / 12 colių valties konstrukcijos stiprumas labai skiriasi ir reikalauja tikslingo projektavimo.

2 veiksmas: įvertinkite našumo rodiklius

Pagrindiniai rodikliai:

●Paviršiaus šiurkštumas (Ra): ≤0,8 μm (kontaktinio paviršiaus storis turi būti ≤0,4 μm)
●Dangos sukibimo stipris: ≥15MPa (ASTM C633 standartas)
●Aukštos temperatūros deformacija (600 ℃): ≤0,1 mm/m (24 valandų bandymas)

3 veiksmas: patikrinkite suderinamumą

● Įrangos atitikimas: patvirtinkite sąsajos dydį su pagrindiniais modeliais, tokiais kaip „AMAT Centura“, „centrotherm PECVD“ ir kt.
● Bandomasis gamybos bandymas: rekomenduojama atlikti nedidelį 50–100 vienetų partijos bandymą, kad būtų patikrintas dangos vienodumas (plėvelės storio standartinis nuokrypis <3 %).

3.2 Geriausia naudojimo ir priežiūros praktika

Veikimo specifikacijos:

✔Išankstinio valymo procesas:

● Prieš pirmąjį naudojimą, Xinzhou reikia 30 minučių bombarduoti Ar plazma, kad būtų pašalintos ant paviršiaus adsorbuotos priemaišos.

●Po kiekvieno proceso etapo valymui naudojamas SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5), siekiant pašalinti organines liekanas.

✔ Įkeliami tabu:

●Perkrauti draudžiama (pvz., maksimali apkrova yra 50 vienetų, tačiau faktinė apkrova turėtų būti ≤ 45 vienetai, kad būtų vietos išsiplėtimui).

●Plokštelės kraštas turi būti ≥2 mm atstumu nuo valties bako galo, kad būtų išvengta plazmos krašto efekto.

✔ Patarimai, kaip prailginti gyvenimą

● Dangos remontas: Kai paviršiaus šiurkštumas Ra ＞ 1,2 μm, SiC dangą galima pakartotinai nusodinti CVD metodu (kaina yra 40 % mažesnė nei pakeitimo).

✔ Reguliarus testavimas:

● Kas mėnesį: patikrinkite dangos vientisumą naudodami baltos šviesos interferometriją.
●Kas ketvirtį: analizuokite valties kristalizacijos laipsnį rentgeno spindulių difrakcijos (XRD) metodu (kvarco plokštelių valtį, kurios kristalinės fazės kiekis > 5 %, reikia pakeisti).

4. Kokios yra dažniausios problemos?

1 klausimas: Ar galimaPECVD valtisbūti naudojamas LPCVD procese?

A: Nerekomenduojama! LPCVD temperatūra yra aukštesnė (paprastai 800–1100 °C) ir turi atlaikyti didesnį dujų slėgį. Tam reikia naudoti medžiagas, kurios yra atsparesnės temperatūros pokyčiams (pvz., izostatinis grafitas), o angos konstrukcijoje reikia atsižvelgti į šiluminio plėtimosi kompensavimą.
2 klausimas: Kaip nustatyti, ar valties korpusas sugedo?

A: Nedelsdami nutraukite naudojimą, jei atsiranda šie simptomai:
Įtrūkimai arba dangos lupimasis matomi plika akimi.
Trijų iš eilės partijų plokštelių dangos vienodumo standartinis nuokrypis buvo >5 %.
Proceso kameros vakuumo laipsnis sumažėjo daugiau nei 10 %.

3 klausimas: grafito valtis ir kvarco valtis, kaip išsirinkti?

Išvada: Grafitinės valtys yra pageidaujamos masinės gamybos scenarijams, o kvarcinės valtys - moksliniams tyrimams / specialiems procesams.

Išvada:

NorsPECVD valtisnėra pagrindinė įranga, tai yra „tylusis proceso stabilumo sergėtojas“. Nuo parinkimo iki priežiūros – kiekviena detalė gali tapti pagrindiniu proveržio tašku didinant našumą. Tikiuosi, kad šis vadovas padės jums prasiskverbti pro techninį miglą ir rasti optimalų sprendimą sąnaudoms mažinti ir efektyvumui gerinti!