Kā izvēlēties, lietot un uzturēt PECVD laivu?

1. Kas ir PECVD laiva?

1.1 Definīcija un pamatfunkcijas

PECVD laiva (plazmas pastiprināta ķīmiskā tvaiku pārklāšana) ir pamatinstruments, ko izmanto plākšņu vai substrātu pārvadāšanai PECVD procesā. Tai ir stabili jādarbojas augstas temperatūras (300–600 °C), plazmas aktivētas un korozīvas gāzes (piemēram, SiH₄, NH₃) vidē. Tās galvenās funkcijas ietver:

● Precīza pozicionēšana: nodrošiniet vienmērīgu vafeļu atstarpi un izvairieties no pārklājuma traucējumiem.
● Termiskā lauka kontrole: optimizē temperatūras sadalījumu un uzlabo plēves vienmērīgumu.
● Piesārņojuma novēršanas barjera: Izolē plazmu no iekārtas dobuma, lai samazinātu metāla piesārņojuma risku.

1.2 Tipiskas konstrukcijas un materiāli

Materiāla izvēle:

● Grafīta laiva (galvenā izvēle): augsta siltumvadītspēja, izturība pret augstu temperatūru, zemas izmaksas, taču nepieciešams pārklājums, lai novērstu gāzes koroziju.
●Kvarca laiva: īpaši augsta tīrības pakāpe, ķīmiski izturīga, bet ļoti trausla un dārga.
●Keramika (piemēram, Al₂O₃): nodilumizturīga, piemērota augstfrekvences ražošanai, bet ar sliktu siltumvadītspēju.

Galvenās dizaina iezīmes:

● Spraugu atstatums: saskaņojiet vafeļu biezumu (piemēram, 0,3–1 mm pielaide).
●Gaisa plūsmas atveres dizains: optimizē reakcijas gāzes sadalījumu un samazina malu efektu.
●Virsmas pārklājums: Parastais SiC, TaC vai DLC (dimantam līdzīga oglekļa) pārklājums kalpošanas laika pagarināšanai.

2. Kāpēc mums jāpievērš uzmanība PECVD laivu veiktspējai?

2.1 Četri galvenie faktori, kas tieši ietekmē procesa ražu

✔ Piesārņojuma kontrole:
Laivas korpusa piemaisījumi (piemēram, Fe un Na) augstā temperatūrā iztvaiko, izraisot plēvē caurumus vai noplūdes.
Pārklājuma lobīšanās ievadīs daļiņas un radīs pārklājuma defektus (piemēram, daļiņas > 0,3 μm var izraisīt akumulatora efektivitātes samazināšanos par 0,5%).

✔ Termiskā lauka vienmērīgums:
PECVD grafīta laivas nevienmērīga siltumvadītspēja radīs atšķirības plēves biezumā (piemēram, ja vienmērīguma prasība ir ±5%, temperatūras starpībai jābūt mazākai par 10°C).

✔ Plazmas saderība:
Nepiemēroti materiāli var izraisīt neparastu izlādi un sabojāt plāksni vai ierīces elektrodus.

✔ Kalpošanas laiks un izmaksas:
Zemas kvalitātes laivu korpusi ir bieži jāmaina (piemēram, reizi mēnesī), un ikgadējās apkopes izmaksas ir dārgas.

3. Kā izvēlēties, lietot un uzturēt PECVD laivu?

3.1 Trīspakāpju atlases metode

1. darbība: procesa parametru precizēšana

● Temperatūras diapazons: Grafīta + SiC pārklājumu var izvēlēties zem 450°C, bet virs 600°C ir nepieciešams kvarca vai keramikas pārklājums.
●Gāzes tips: Ja satur korozīvas gāzes, piemēram, Cl2 un F-, jāizmanto augsta blīvuma pārklājums.
●Plātnes izmērs: 8 collu/12 collu laivas konstrukcijas izturība ievērojami atšķiras un prasa mērķtiecīgu projektēšanu.

2. darbība. Veiktspējas rādītāju novērtēšana

Galvenie rādītāji:

●Virsmas raupjums (Ra): ≤0,8 μm (saskares virsmas nelīdzenumam jābūt ≤0,4 μm)
●Pārklājuma saistspēja: ≥15MPa (ASTM C633 standarts)
●Augstas temperatūras deformācija (600 ℃): ≤0,1 mm/m (24 stundu tests)

3. darbība. Pārbaudiet saderību

● Iekārtu saskaņošana: apstipriniet saskarnes izmēru ar tādiem galvenajiem modeļiem kā AMAT Centura, centrotherm PECVD utt.
● Izmēģinājuma ražošanas pārbaude: ieteicams veikt nelielu partijas pārbaudi ar 50–100 gabaliem, lai pārbaudītu pārklājuma vienmērīgumu (plēves biezuma standartnovirze <3%).

3.2 Lietošanas un apkopes labākā prakse

Darbības specifikācijas:

✔Priekštīrīšanas process:

● Pirms pirmās lietošanas reizes Xinzhou 30 minūtes jāapbombardē ar Ar plazmu, lai noņemtu uz virsmas adsorbētos piemaisījumus.

●Pēc katras procesa partijas tīrīšanai tiek izmantots SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5), lai noņemtu organiskās atliekas.

✔ Ielādēt tabu:

●Pārslodze ir aizliegta (piemēram, maksimālā ietilpība ir paredzēta 50 gabaliem, bet faktiskajai slodzei jābūt ≤ 45 gabaliem, lai rezervētu vietu izplešanās iespējai).

●Lai novērstu plazmas malas efektus, vafeles malai jāatrodas ≥2 mm attālumā no laivas tvertnes gala.

✔ Padomi dzīves pagarināšanai

● Pārklājuma remonts: Ja virsmas raupjums Ra ＞ 1,2 μm, SiC pārklājumu var atkārtoti uzklāt ar CVD metodi (izmaksas ir par 40 % zemākas nekā nomaiņas izmaksas).

✔ Regulāra pārbaude:

● Katru mēnesi: pārbaudiet pārklājuma integritāti, izmantojot baltās gaismas interferometriju.
●Reizi ceturksnī: analizēt laiviņas kristalizācijas pakāpi, izmantojot rentgena difrakcijas (XRD) metodi (kvarca plākšņu laiviņa ar kristāliskās fāzes saturu > 5% ir jānomaina).

4. Kādas ir biežāk sastopamās problēmas?

1. jautājums: Vai varPECVD laivavar izmantot LPCVD procesā?

A: Nav ieteicams! LPCVD temperatūra ir augstāka (parasti 800–1100 °C), un tai jāiztur lielāks gāzes spiediens. Tam nepieciešams izmantot materiālus, kas ir izturīgāki pret temperatūras izmaiņām (piemēram, izostatisko grafītu), un spraugas konstrukcijā jāņem vērā termiskās izplešanās kompensācija.
2. jautājums: Kā noteikt, vai laivas korpuss nav salūzis?

A: Nekavējoties pārtrauciet lietošanu, ja rodas šādi simptomi:
Plaisas vai pārklājuma lobīšanās ir redzamas ar neapbruņotu aci.
Vafeles pārklājuma vienmērīguma standartnovirze trīs secīgās partijās ir bijusi >5%.
Procesa kameras vakuuma pakāpe samazinājās par vairāk nekā 10%.

3. jautājums: Grafīta laiva salīdzinājumā ar kvarca laivu, kā izvēlēties？

Secinājums: Grafīta laivas ir vēlamākas masveida ražošanas scenārijiem, savukārt kvarca laivas tiek apsvērtas zinātniskiem pētījumiem/īpašiem procesiem.

Secinājums:

Lai ganPECVD laivanav galvenā iekārta, bet gan procesa stabilitātes “klusais sargs”. Sākot no izvēles līdz apkopei, katra detaļa var kļūt par galveno izrāviena punktu ražas uzlabošanai. Ceru, ka šī rokasgrāmata palīdzēs jums izkļūt no tehniskās miglas un atrast optimālu risinājumu izmaksu samazināšanai un efektivitātes uzlabošanai!