1. PECVD බෝට්ටුවක් යනු කුමක්ද?
1.1 අර්ථ දැක්වීම සහ මූලික කාර්යයන්
PECVD බෝට්ටුව (ප්ලාස්මා වැඩිදියුණු කළ රසායනික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම) යනු PECVD ක්රියාවලියේදී වේෆර් හෝ උපස්ථර රැගෙන යාමට භාවිතා කරන මූලික මෙවලමකි. එය ඉහළ උෂ්ණත්වයක (300-600°C), ප්ලාස්මා-සක්රිය සහ විඛාදන වායුව (SiH₄, NH₃ වැනි) පරිසරයක ස්ථායීව ක්රියා කිරීමට අවශ්ය වේ. එහි ප්රධාන කාර්යයන් අතරට:
● නිරවද්ය ස්ථානගත කිරීම: ඒකාකාර වේෆර් පරතරය සහතික කිරීම සහ ආලේපන මැදිහත්වීම් වළක්වා ගැනීම.
● තාප ක්ෂේත්ර පාලනය: උෂ්ණත්ව ව්යාප්තිය ප්රශස්ත කිරීම සහ පටල ඒකාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම.
● දූෂණ විරෝධී බාධකය: ලෝහ දූෂණය වීමේ අවදානම අඩු කිරීම සඳහා උපකරණ කුහරයෙන් ප්ලාස්මා හුදකලා කරයි.
1.2 සාමාන්ය ව්යුහයන් සහ ද්රව්ය
ද්රව්ය තේරීම:
● මිනිරන් බෝට්ටුව (ප්රධාන ධාරාවේ තේරීම): ඉහළ තාප සන්නායකතාවය, ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධය, අඩු පිරිවැය, නමුත් වායු විඛාදනය වැළැක්වීම සඳහා ආලේපනයක් අවශ්ය වේ.
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයක්වාර්ට්ස් බෝට්ටුව: අතිශය ඉහළ සංශුද්ධතාවය, රසායනිකව ප්රතිරෝධී, නමුත් ඉතා බිඳෙන සුළු සහ මිල අධිකයි.
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයසෙරමික් (Al₂O₃ වැනි): ඇඳීමට ඔරොත්තු දෙන, අධි-සංඛ්යාත නිෂ්පාදනය සඳහා සුදුසු, නමුත් දුර්වල තාප සන්නායකතාවය.
ප්රධාන නිර්මාණ ලක්ෂණ:
● ස්ලොට් පරතරය: වේෆර් ඝණකම ගැලපීම (0.3-1mm ඉවසීම වැනි).
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයවායු ප්රවාහ සිදුරු නිර්මාණය: ප්රතික්රියා වායු ව්යාප්තිය ප්රශස්ත කිරීම සහ දාර ආචරණය අඩු කිරීම.
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයමතුපිට ආලේපනය: සේවා කාලය දීර්ඝ කිරීම සඳහා පොදු SiC, TaC හෝ DLC (දියමන්ති වැනි කාබන්) ආලේපනය.
2. PECVD බෝට්ටු වල ක්රියාකාරිත්වය කෙරෙහි අප අවධානය යොමු කළ යුත්තේ ඇයි?
2.1 ක්රියාවලි අස්වැන්නට සෘජුවම බලපාන ප්රධාන සාධක හතරක්
✔ දූෂණ පාලනය:
බෝට්ටු බඳෙහි ඇති අපද්රව්ය (Fe සහ Na වැනි) ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී වාෂ්ප වී, පටලයේ සිදුරු හෝ කාන්දුවක් ඇති කරයි.
ආලේපන පීල් කිරීම අංශු හඳුන්වා දෙන අතර ආලේපන දෝෂ ඇති කරයි (උදාහරණයක් ලෙස, අංශු > 0.3μm බැටරි කාර්යක්ෂමතාව 0.5% කින් පහත වැටීමට හේතු විය හැක).
✔ තාප ක්ෂේත්ර ඒකාකාරිත්වය:
PECVD මිනිරන් බෝට්ටුවේ අසමාන තාප සන්නායකතාවය පටල ඝණකමෙහි වෙනස්කම් වලට තුඩු දෙනු ඇත (උදාහරණයක් ලෙස, ±5% ක ඒකාකාර අවශ්යතාවයක් යටතේ, උෂ්ණත්ව වෙනස 10°C ට වඩා අඩු විය යුතුය).
✔ ප්ලාස්මා අනුකූලතාව:
නුසුදුසු ද්රව්ය අසාමාන්ය විසර්ජනයක් ඇති කළ හැකි අතර වේෆරයට හෝ උපාංග ඉලෙක්ට්රෝඩවලට හානි කළ හැකිය.
✔ සේවා කාලය සහ පිරිවැය:
අඩු ගුණාත්මක බෝට්ටු බඳ නිතර නිතර ප්රතිස්ථාපනය කළ යුතුය (උදා: මසකට වරක්), සහ වාර්ෂික නඩත්තු වියදම් මිල අධිකය.
3. PECVD බෝට්ටුවක් තෝරා ගන්නේ, භාවිතා කරන්නේ සහ නඩත්තු කරන්නේ කෙසේද?
3.1 පියවර තුනක තේරීමේ ක්රමය
පියවර 1: ක්රියාවලි පරාමිතීන් පැහැදිලි කරන්න
● උෂ්ණත්ව පරාසය: ග්රැෆයිට් + SiC ආලේපනය 450°C ට අඩුවෙන් තෝරා ගත හැකි අතර, 600°C ට වැඩි ක්වාර්ට්ස් හෝ සෙරමික් අවශ්ය වේ.
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයවායු වර්ගය: Cl2 සහ F- වැනි විඛාදන වායු අඩංගු වන විට, ඉහළ ඝනත්ව ආලේපනයක් භාවිතා කළ යුතුය.
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයවේෆර් ප්රමාණය: අඟල් 8/අඟල් 12 බෝට්ටු ව්යුහයේ ශක්තිය සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් වන අතර ඉලක්කගත සැලසුමක් අවශ්ය වේ.
පියවර 2: කාර්ය සාධන මිනුම් ඇගයීම
ප්රධාන මිනුම්:
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයමතුපිට රළුබව (Ra) : ≤0.8μm (ස්පර්ශ පෘෂ්ඨය ≤0.4μm විය යුතුය)
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයආලේපන බන්ධන ශක්තිය : ≥15MPa (ASTM C633 ප්රමිතිය)
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයඉහළ උෂ්ණත්ව විරූපණය (600℃) : ≤0.1mm/m (පැය 24 පරීක්ෂණය)
පියවර 3: අනුකූලතාව සත්යාපනය කරන්න
● උපකරණ ගැලපීම: AMAT Centura, centrotherm PECVD, ආදී ප්රධාන ධාරාවේ මාදිලි සමඟ අතුරුමුහුණත් ප්රමාණය තහවුරු කරන්න.
● අත්හදා බැලීමේ නිෂ්පාදන පරීක්ෂණය: ආලේපනයේ ඒකාකාරිත්වය සත්යාපනය කිරීම සඳහා කෑලි 50-100 ක කුඩා කණ්ඩායම් පරීක්ෂණයක් පැවැත්වීම නිර්දේශ කෙරේ (පටල ඝණකමෙහි සම්මත අපගමනය <3%).
3.2 භාවිතය සහ නඩත්තුව සඳහා හොඳම පිළිවෙත්
මෙහෙයුම් පිරිවිතර:
✔ ඩේලි ඩේලිපෙර පිරිසිදු කිරීමේ ක්රියාවලිය:
● පළමු භාවිතයට පෙර, මතුපිට අවශෝෂණය කර ඇති අපද්රව්ය ඉවත් කිරීම සඳහා Xinzhou විනාඩි 30 ක් Ar ප්ලාස්මා සමඟ බෝම්බ දැමිය යුතුය.
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයසෑම ක්රියාවලියකින්ම පසුව, කාබනික අපද්රව්ය ඉවත් කිරීම සඳහා පිරිසිදු කිරීම සඳහා SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5) භාවිතා කරයි.
✔ තහනම් කිරීම් පූරණය කිරීම:
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයඅධික ලෙස පැටවීම තහනම්ය (උදා: උපරිම ධාරිතාව කෑලි 50 ක් ලෙස නිර්මාණය කර ඇත, නමුත් ප්රසාරණය සඳහා ඉඩ වෙන් කිරීම සඳහා සත්ය බර කෑලි ≤ 45 ක් විය යුතුය).
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයප්ලාස්මා දාර බලපෑම් වැළැක්වීම සඳහා වේෆරයේ දාරය බෝට්ටු ටැංකියේ කෙළවරේ සිට ≥2mm දුරින් තිබිය යුතුය.
✔ ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීම සඳහා උපදෙස්
● ආලේපන අලුත්වැඩියාව: මතුපිට රළුබව Ra＞1.2μm වූ විට, SiC ආලේපනය CVD මගින් නැවත තැන්පත් කළ හැක (මිල ප්රතිස්ථාපනයට වඩා 40% අඩුය).
✔ නිතිපතා පරීක්ෂණ:
● මාසිකව: සුදු ආලෝක අන්තර්මිතිය භාවිතයෙන් ආලේපන අඛණ්ඩතාව පරීක්ෂා කරන්න.
● ● ශ්රව්ය දෘශ්යකරණයකාර්තුමය: XRD හරහා බෝට්ටුවේ ස්ඵටිකීකරණ මට්ටම විශ්ලේෂණය කරන්න (5% ට වඩා ස්ඵටික අවධියක් සහිත ක්වාර්ට්ස් වේෆර් බෝට්ටුව ප්රතිස්ථාපනය කළ යුතුය).
4. පොදු ගැටළු මොනවාද?
Q1: පුළුවන්දPECVD බෝට්ටුවLPCVD ක්රියාවලියේදී භාවිතා කළ යුතුද?
A: නිර්දේශ නොකරයි! LPCVD ඉහළ උෂ්ණත්වයක් (සාමාන්යයෙන් 800-1100°C) ඇති අතර ඉහළ වායු පීඩනයට ඔරොත්තු දිය යුතුය. එයට උෂ්ණත්ව වෙනස්වීම් වලට වඩා ප්රතිරෝධී ද්රව්ය (සමස්ථානික ග්රැෆයිට් වැනි) භාවිතා කිරීම අවශ්ය වන අතර, තව් සැලසුම තාප ප්රසාරණ වන්දි සලකා බැලිය යුතුය.
ප්රශ්නය 2: බෝට්ටු බඳ අසාර්ථක වී ඇත්දැයි තීරණය කරන්නේ කෙසේද?
A: පහත රෝග ලක්ෂණ ඇති වුවහොත් වහාම භාවිතය නවත්වන්න:
ඉරිතැලීම් හෝ ආලේපන ගැලවී යාම පියවි ඇසට පෙනේ.
අඛණ්ඩ කාණ්ඩ තුනක් සඳහා වේෆර් ආලේපන ඒකාකාරිත්වයේ සම්මත අපගමනය >5% කි.
ක්රියාවලි කුටියේ රික්තක උපාධිය 10% කට වඩා පහත වැටුණි.
Q3: ග්රැෆයිට් බෝට්ටුව එදිරිව ක්වාර්ට්ස් බෝට්ටුව, තෝරා ගන්නේ කෙසේද?
නිගමනය: මහා පරිමාණ නිෂ්පාදන අවස්ථා සඳහා මිනිරන් බෝට්ටු වඩාත් කැමති වන අතර, විද්යාත්මක පර්යේෂණ/විශේෂ ක්රියාවලීන් සඳහා ක්වාර්ට්ස් බෝට්ටු සලකා බලනු ලැබේ.
නිගමනය:
නමුත්PECVD බෝට්ටුවප්රධාන උපකරණය නොවේ, එය ක්රියාවලි ස්ථායිතාවයේ "නිහඬ ආරක්ෂකයා" වේ. තේරීමේ සිට නඩත්තුව දක්වා, සෑම විස්තරයක්ම අස්වැන්න වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා ප්රධාන සන්ධිස්ථාන ලක්ෂ්යයක් බවට පත්විය හැකිය. තාක්ෂණික මීදුම විනිවිද යාමට සහ පිරිවැය අඩු කිරීම සහ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා ප්රශස්ත විසඳුමක් සොයා ගැනීමට මෙම මාර්ගෝපදේශය ඔබට උපකාරී වනු ඇතැයි මම බලාපොරොත්තු වෙමි!
පළ කිරීමේ කාලය: මාර්තු-06-2025