PECVD သင်္ဘောကို ဘယ်လိုရွေးချယ်၊ အသုံးပြုပြီး ထိန်းသိမ်းမလဲ။

1. PECVD လှေဆိုတာ ဘာလဲ။

1.1 အဓိပ္ပါယ်ဖွင့်ဆိုချက်နှင့် အဓိကလုပ်ဆောင်ချက်များ

PECVD လှေ (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) သည် PECVD လုပ်ငန်းစဉ်တွင် wafers သို့မဟုတ် substrate များကိုသယ်ဆောင်ရန်အသုံးပြုသော အဓိကကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် မြင့်မားသောအပူချိန် (300-600°C)၊ ပလာစမာ-အသက်သွင်းပြီး အဆိပ်ဓာတ်ငွေ့များ (SiH₄၊ NH₃ ကဲ့သို့သော) ပတ်ဝန်းကျင်တွင် တည်ငြိမ်စွာအလုပ်လုပ်ရန် လိုအပ်သည်။ ၎င်း၏အဓိကလုပ်ဆောင်ချက်များပါဝင်သည်-

● တိကျသောနေရာချထားခြင်း- တူညီသော wafer အကွာအဝေးကိုသေချာစေပြီး အပေါ်ယံအနှောက်အယှက်မဖြစ်စေရန်။
● အပူစက်ကွင်းထိန်းချုပ်မှု- အပူချိန်ဖြန့်ဖြူးမှုကို ပိုကောင်းအောင်ပြုလုပ်ပြီး ဖလင်တစ်ထပ်တည်းဖြစ်မှုကို မြှင့်တင်ပါ။
● ညစ်ညမ်းမှုကို ဆန့်ကျင်သော အတားအဆီး- သတ္တုညစ်ညမ်းမှုအန္တရာယ်ကို လျှော့ချရန် စက်ပစ္စည်းအပေါက်မှ ပလာစမာကို ခွဲထုတ်သည်။

1.2 ပုံမှန်ဖွဲ့စည်းပုံများနှင့် ပစ္စည်းများ

ပစ္စည်းရွေးချယ်မှု-

● Graphite လှေ (ပင်မရွေးချယ်မှု)- မြင့်မားသောအပူစီးကူးမှု၊ မြင့်မားသောအပူချိန်ခံနိုင်ရည်ရှိမှု၊ ကုန်ကျစရိတ်နည်းသော်လည်း ဓာတ်ငွေ့ချေးခြင်းကို ကာကွယ်ရန် အပေါ်ယံပိုင်းလိုအပ်သည်။
●Quartz လှေ- အလွန်မြင့်မားသောသန့်စင်မှု၊ ဓာတုဗေဒအရခံနိုင်ရည်ရှိသော်လည်း အလွန်ကြွပ်ဆတ်ပြီး ဈေးကြီးသည်။
●ကြွေထည်များ (ဥပမာ-Al₂O₃)- ကြိမ်နှုန်းမြင့်ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် သင့်လျော်သော်လည်း အပူစီးကူးနိုင်မှု အားနည်းသည်။

အဓိက ဒီဇိုင်းအင်္ဂါရပ်များ

● အပေါက်အကွာအဝေး- wafer အထူ (ဥပမာ 0.3-1mm ခံနိုင်ရည်)
●လေစီးဆင်းမှုအပေါက်ဒီဇိုင်း- တုံ့ပြန်မှုဓာတ်ငွေ့ဖြန့်ဖြူးမှုကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်လုပ်ပြီး အနားသတ်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လျှော့ချပါ။
●မျက်နှာပြင်အပေါ်ယံအလွှာ- ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းကို သက်တမ်းတိုးရန် သာမန် SiC၊ TaC သို့မဟုတ် DLC (စိန်ကဲ့သို့ ကာဗွန်) အပေါ်ယံအလွှာ။

၂။ PECVD သင်္ဘောများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို အဘယ်ကြောင့် အာရုံစိုက်ရမည်နည်း။

2.1 လုပ်ငန်းစဉ်အထွက်နှုန်းကို တိုက်ရိုက်ထိခိုက်စေသော အဓိကအချက်လေးချက်

✔ ညစ်ညမ်းမှုထိန်းချုပ်ရေး။
သင်္ဘောကိုယ်ထည်ရှိ အညစ်အကြေးများ (ဥပမာ Fe နှင့် Na ကဲ့သို့) သည် မြင့်မားသောအပူချိန်တွင် မငြိမ်မသက်ဖြစ်ပြီး ဖလင်အတွင်းရှိ အပေါက်များ သို့မဟုတ် ယိုစိမ့်မှုဖြစ်စေသည်။
Coating peeling သည် အမှုန်အမွှားများကို မိတ်ဆက်ပေးပြီး coating ချို့ယွင်းချက်များကို ဖြစ်စေသည် (ဥပမာ၊ အမှုန်များ > 0.3μm သည် ဘက်ထရီ၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို 0.5%) ကျဆင်းသွားစေနိုင်သည်။

✔ အပူစက်ကွင်း တူညီမှု-
PECVD ဂရပ်ဖိုက်လှေ၏ မညီမညာသော အပူစီးဆင်းမှုသည် ဖလင်အထူ၏ ကွဲပြားမှုကို ဖြစ်စေသည် (ဥပမာ၊ တူညီမှုလိုအပ်ချက် ±5% အောက်တွင် အပူချိန်ကွာခြားချက်သည် 10°C အောက်ဖြစ်ရန် လိုအပ်သည်)။

✔ ပလာစမာ လိုက်ဖက်မှု-
မသင့်လျော်သောပစ္စည်းများသည် ပုံမှန်မဟုတ်သော စွန့်ထုတ်မှုကိုဖြစ်စေပြီး wafer သို့မဟုတ် ကိရိယာလျှပ်ကူးပစ္စည်းများကို ပျက်စီးစေနိုင်သည်။

✔ ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်းနှင့် ကုန်ကျစရိတ်-
အရည်အသွေးနိမ့်သော သင်္ဘောကိုယ်ထည်များကို မကြာခဏ လဲလှယ်ရန် လိုအပ်ပြီး (ဥပမာ- တစ်လလျှင် တစ်ကြိမ်) နှင့် နှစ်စဉ် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှု ကုန်ကျစရိတ်မှာ စျေးကြီးသည်။

၃။ PECVD လှေကို ဘယ်လိုရွေးချယ်၊ အသုံးပြုပြီး ထိန်းသိမ်းမလဲ။

3.1 အဆင့်သုံးဆင့် ရွေးချယ်ရေးနည်းလမ်း

အဆင့် 1- လုပ်ငန်းစဉ်ဘောင်များကို ရှင်းလင်းပါ။

● အပူချိန်အတိုင်းအတာ- Graphite + SiC အပေါ်ယံပိုင်းကို 450°C အောက်တွင် ရွေးချယ်နိုင်ပြီး၊ quartz သို့မဟုတ် ceramic သည် 600°C အထက် လိုအပ်ပါသည်။
●ဓာတ်ငွေ့ အမျိုးအစား- Cl2 နှင့် F- ကဲ့သို့သော အဆိပ်သင့်သော ဓာတ်ငွေ့များ ပါဝင်သော အခါ၊ သိပ်သည်းဆမြင့်သော အလွှာကို အသုံးပြုရပါမည်။
●Wafer အရွယ်အစား- 8-လက်မ/12-လက်မ လှေတည်ဆောက်ပုံ ခိုင်ခံ့မှုသည် သိသိသာသာကွဲပြားပြီး ပစ်မှတ်ထားသော ဒီဇိုင်း လိုအပ်ပါသည်။

အဆင့် 2- စွမ်းဆောင်ရည် တိုင်းတာမှုများကို အကဲဖြတ်ပါ။

အဓိက မက်ထရစ်များ

●မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှု (Ra) : ≤0.8μm (ထိတွေ့မျက်နှာပြင် ≤0.4μm လိုအပ်သည်)
●အပေါ်ယံနှောင်ကြိုးခိုင်ခံ့မှု : ≥15MPa (ASTM C633 စံ)
●မြင့်မားသောအပူချိန်ပုံပျက်ခြင်း (600 ℃) : ≤0.1mm/m (24 နာရီစမ်းသပ်မှု)

အဆင့် 3- လိုက်ဖက်ညီမှုကို စစ်ဆေးပါ။

● စက်ပစ္စည်းနှင့် ကိုက်ညီမှု- AMAT Centura၊ centrotherm PECVD စသည်တို့ကဲ့သို့သော ပင်မမော်ဒယ်မော်ဒယ်များဖြင့် အင်တာဖေ့စ်အရွယ်အစားကို အတည်ပြုပါ။
● စမ်းသပ်ထုတ်လုပ်ခြင်းစမ်းသပ်မှု- အပေါ်ယံပိုင်း၏တူညီမှုကိုစစ်ဆေးရန် (ရုပ်ရှင်အထူ၏စံသွေဖည်မှု <3%) ကိုစစ်ဆေးရန် 50-100 အပိုင်းအသေးခွဲစမ်းသပ်မှုပြုလုပ်ရန် အကြံပြုထားသည်။

3.2 အသုံးပြုမှုနှင့် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုအတွက် အကောင်းဆုံးအလေ့အကျင့်များ

လုပ်ဆောင်ချက် သတ်မှတ်ချက်များ-

✔အကြိုသန့်ရှင်းရေး လုပ်ငန်းစဉ်-

● ပထမဆုံးအသုံးမပြုမီ၊ မျက်နှာပြင်ပေါ်ရှိ စုပ်ယူထားသော အညစ်အကြေးများကို ဖယ်ရှားရန် Xinzhou ကို Ar plasma ဖြင့် မိနစ် 30 ကြာ ဗုံးကြဲရပါမည်။

●လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုစီပြီးနောက်၊ SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5) ကို အော်ဂဲနစ်အကြွင်းအကျန်များကို ဖယ်ရှားရန် သန့်ရှင်းရေးအတွက် အသုံးပြုပါသည်။

✔ တားမြစ်ချက်များကို ဖွင့်နေသည်-

●ဝန်ပိုတင်ခြင်းကို တားမြစ်ထားသည် (ဥပမာ- အမြင့်ဆုံးပမာဏကို 50 အပိုင်းပိုင်းအဖြစ် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော်လည်း ချဲ့ထွင်ရန်အတွက် နေရာယူထားရန် အမှန်တကယ်ဝန်မှာ ≤ 45 အပိုင်းဖြစ်သင့်သည်)။

●ပလာစမာအစွန်းသက်ရောက်မှုများကိုကာကွယ်ရန် wafer အစွန်းသည် လှေတိုင်ကီအဆုံးနှင့် ≥2mm အကွာတွင်ရှိရမည်။

✔ သက်တမ်းတိုးရန် အကြံပြုချက်များ

● Coating ပြုပြင်ခြင်း- မျက်နှာပြင် ကြမ်းတမ်းမှု Ra＞1.2μm ဖြစ်သောအခါ SiC အပေါ်ယံပိုင်းကို CVD မှ ပြန်လည်အပ်နှံနိုင်သည် (အစားထိုးစရိတ်ထက် 40% ပိုနည်းသည်)။

✔ ပုံမှန်စစ်ဆေးမှု

● လစဉ်- အဖြူရောင်အလင်း interferometry ကို အသုံးပြု၍ အပေါ်ယံပိုင်း ခိုင်မာမှုကို စစ်ဆေးပါ။
●သုံးလတစ်ကြိမ်- XRD မှတဆင့် သင်္ဘော၏ ပုံဆောင်ခဲဒီဂရီကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာပါ (ပုံဆောင်ခဲအဆင့် > 5% ဖြင့် အစားထိုးရန်လိုအပ်သည်)။

4. အဖြစ်များသောပြဿနာများကား အဘယ်နည်း။

Q1: လုပ်နိုင်လား။PECVD လှေLPCVD လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အသုံးပြုမည်လား။

A: မထောက်ခံပါ။ LPCVD သည် ပိုမိုမြင့်မားသော အပူချိန် (များသောအားဖြင့် 800-1100°C) ရှိပြီး ပိုမိုမြင့်မားသော ဓာတ်ငွေ့ဖိအားကို ခံနိုင်ရည်ရှိရန် လိုအပ်သည်။ ၎င်းသည် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုများကို ပိုမိုခံနိုင်ရည်ရှိသောပစ္စည်းများကို အသုံးပြုရန်လိုအပ်သည် (ဥပမာ isostatic graphite) နှင့် slot ဒီဇိုင်းသည် အပူချဲ့ထွင်မှုလျော်ကြေးငွေကို ထည့်သွင်းစဉ်းစားရန် လိုအပ်သည်။
Q2- လှေကိုယ်ထည် ပျက်ကွက်ခြင်း ရှိ၊ မရှိကို မည်သို့ ဆုံးဖြတ်ရမည်နည်း။

A- အောက်ပါလက္ခဏာများ ဖြစ်ပေါ်လာပါက အသုံးပြုခြင်းကို ချက်ချင်းရပ်ပါ။
အက်ကြောင်းများ သို့မဟုတ် အပေါ်ယံအခွံခွာခြင်းကို သာမန်မျက်စိဖြင့် မြင်နိုင်သည်။
wafer အပေါ်ယံပိုင်း တူညီမှု၏ စံသွေဖည်မှုသည် သုံးသုတ်ဆက်တိုက်အတွက် >5% ဖြစ်သည်။
လုပ်ငန်းစဉ်အခန်း၏ လေဟာနယ်ဒီဂရီသည် 10% ကျော်ကျဆင်းသွားသည်။

Q3: Graphite Boat နဲ့ Quartz Boat ကို ဘယ်လိုရွေးချယ်မလဲ။

နိဂုံး- ဂရပ်ဖိုက်လှေများကို အစုလိုက်အပြုံလိုက် ထုတ်လုပ်မှုအခြေအနေများအတွက် ပိုမိုနှစ်သက်ကြပြီး၊ quartz လှေများကို သိပ္ပံနည်းကျ သုတေသန/ အထူးလုပ်ငန်းစဉ်များအတွက် ထည့်သွင်းစဉ်းစားပါသည်။

နိဂုံး-

သို့ပေမယ့်PECVD လှေပင်မစက်ပစ္စည်းမဟုတ်ပါ၊ ၎င်းသည် လုပ်ငန်းစဉ်တည်ငြိမ်မှု၏ "ဆိတ်ဆိတ်အုပ်ထိန်းသူ" ဖြစ်သည်။ ရွေးချယ်မှုမှ ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုအထိ၊ အသေးစိတ်တိုင်းသည် အထွက်နှုန်းတိုးတက်စေရန်အတွက် အဓိကသော့ချက်တစ်ခု ဖြစ်လာနိုင်သည်။ ဤလမ်းညွှန်ချက်သည် သင့်အား နည်းပညာပိုင်းဆိုင်ရာ မြူခိုးများကို ထိုးဖောက်ဝင်ရောက်နိုင်ပြီး ကုန်ကျစရိတ်လျှော့ချရေးနှင့် ထိရောက်မှုမြှင့်တင်မှုအတွက် အကောင်းဆုံးဖြေရှင်းချက်ကို ရှာဖွေနိုင်လိမ့်မည်ဟု မျှော်လင့်ပါသည်။