Si të zgjidhni, përdorni dhe mirëmbani një varkë PECVD?

1. Çfarë është një varkë PECVD?

1.1 Përkufizimi dhe funksionet kryesore

Varka PECVD (Depozitimi Kimik i Avujve të Përmirësuar me Plazmë) është një mjet kryesor që përdoret për të transportuar pllaka ose substrate në procesin PECVD. Duhet të funksionojë në mënyrë të qëndrueshme në një mjedis me temperaturë të lartë (300-600°C), gaz të aktivizuar nga plazma dhe gaz gërryes (si SiH₄, NH₃). Funksionet e saj kryesore përfshijnë:

● Pozicionim i saktë: siguroni hapësirë ​​uniforme midis pllakave dhe shmangni ndërhyrjen e veshjes.
● Kontroll i fushës termike: optimizoni shpërndarjen e temperaturës dhe përmirësoni uniformitetin e filmit.
● Barrierë kundër ndotjes: Izolon plazmën nga zgavra e pajisjes për të zvogëluar rrezikun e kontaminimit të metaleve.

1.2 Struktura dhe materiale tipike

Përzgjedhja e materialit:

● Varkë grafiti (zgjedhja kryesore): përçueshmëri e lartë termike, rezistencë ndaj temperaturave të larta, kosto e ulët, por kërkon veshje për të parandaluar korrozionin e gazit.
●Varkë kuarci: Pastërti ultra e lartë, rezistente ndaj kimikateve, por shumë e brishtë dhe e shtrenjtë.
●Qeramika (si p.sh. Al₂O₃): rezistente ndaj konsumimit, e përshtatshme për prodhim me frekuencë të lartë, por me përçueshmëri të dobët termike.

Karakteristikat kryesore të dizajnit:

● Hapësira midis vrimave: Përputhni trashësinë e pllakës (si toleranca 0.3-1 mm).
●Dizajni i vrimës së rrjedhjes së ajrit: optimizoni shpërndarjen e gazit të reagimit dhe zvogëloni efektin e skajit.
●Veshje sipërfaqësore: Veshje e zakonshme SiC, TaC ose DLC (karbon i ngjashëm me diamantin) për të zgjatur jetëgjatësinë e shërbimit.

2. Pse duhet t'i kushtojmë vëmendje performancës së anijeve PECVD?

2.1 Katër faktorë kryesorë që ndikojnë drejtpërdrejt në rendimentin e procesit

✔ Kontrolli i ndotjes:
Papastërtitë në trupin e varkës (si Fe dhe Na) avullojnë në temperatura të larta, duke shkaktuar vrima ose rrjedhje në film.
Zhveshja e veshjes do të fusë grimca dhe do të shkaktojë defekte të veshjes (për shembull, grimcat > 0.3μm mund të shkaktojnë rënie të efikasitetit të baterisë me 0.5%).

✔ Uniformiteti i fushës termike:
Përçueshmëria e pabarabartë e nxehtësisë së varkës së grafitit PECVD do të çojë në ndryshime në trashësinë e filmit (për shembull, sipas kërkesës së uniformitetit prej ±5%, ndryshimi i temperaturës duhet të jetë më pak se 10°C).

✔ Pajtueshmëria me plazmën:
Materialet e papërshtatshme mund të shkaktojnë shkarkim jonormal dhe të dëmtojnë pllakëzën ose elektrodat e pajisjes.

✔ Jetëgjatësia dhe kostoja e shërbimit:
Trupat e anijeve me cilësi të ulët duhet të zëvendësohen shpesh (p.sh. një herë në muaj) dhe kostot vjetore të mirëmbajtjes janë të shtrenjta.

3. Si të zgjidhni, përdorni dhe mirëmbani një varkë PECVD?

3.1 Metoda e përzgjedhjes me tre hapa

Hapi 1: Sqarimi i parametrave të procesit

● Diapazoni i temperaturës: Veshje me grafit + SiC mund të zgjidhet nën 450°C, dhe mbi 600°C kërkohet kuarc ose qeramikë.
●Lloji i gazit: Kur përmban gazra gërryes si Cl2 dhe F-, duhet të përdoret veshje me dendësi të lartë.
●Madhësia e pllakës së varkës: Fortësia e strukturës së anijes 8 inç/12 inç është dukshëm e ndryshme dhe kërkon projektim të synuar.

Hapi 2: Vlerësoni metrikët e performancës

Metrikat kryesore:

●Vrazhdësia e sipërfaqes (Ra): ≤0.8μm (sipërfaqja e kontaktit duhet të jetë ≤0.4μm)
●Fortësia e lidhjes së veshjes: ≥15MPa (standardi ASTM C633)
●Deformimi në temperaturë të lartë (600℃): ≤0.1mm/m (test 24 orësh)

Hapi 3: Verifikoni përputhshmërinë

● Përputhja e pajisjeve: Konfirmoni madhësinë e ndërfaqes me modelet kryesore si AMAT Centura, centrotherm PECVD, etj.
● Test prove prodhimi: Rekomandohet të kryhet një test i vogël në seri prej 50-100 copësh për të verifikuar uniformitetin e veshjes (devijimi standard i trashësisë së filmit <3%).

3.2 Praktikat më të Mira për Përdorim dhe Mirëmbajtje

Specifikimet e funksionimit:

✔Procesi i para-pastrimit:

● Para përdorimit të parë, Xinzhou duhet të bombardohet me plazmë Ar për 30 minuta për të hequr papastërtitë e adsorbuara në sipërfaqe.

●Pas çdo serie procesi, SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5) përdoret për pastrim për të hequr mbetjet organike.

✔ Duke ngarkuar tabutë:

●Mbingarkesa është e ndaluar (p.sh. kapaciteti maksimal është projektuar të jetë 50 copë, por ngarkesa aktuale duhet të jetë ≤ 45 copë për të rezervuar hapësirë ​​për zgjerim).

●Skaji i napolitanës duhet të jetë ≥2 mm larg nga fundi i rezervuarit të anijes për të parandaluar efektet e skajit të plazmës.

✔ Këshilla për zgjatjen e jetës

● Riparimi i veshjes: Kur ashpërsia e sipërfaqes Ra> 1.2μm, veshja SiC mund të ri-depozitohet nga CVD (kostoja është 40% më e ulët se zëvendësimi).

✔ Testime të rregullta:

● Mujore: Kontrolloni integritetin e veshjes duke përdorur interferometrinë e dritës së bardhë.
●Çdo tremujor: Analizoni shkallën e kristalizimit të varkës nëpërmjet XRD (varka e pllakave të kuarcit me fazë kristalore > 5% duhet të zëvendësohet).

4. Cilat janë problemet e zakonshme?

P1: A mundetVarkë PECVDtë përdoret në procesin LPCVD?

A: Nuk rekomandohet! LPCVD ka një temperaturë më të lartë (zakonisht 800-1100°C) dhe duhet t'i rezistojë presionit më të lartë të gazit. Kërkon përdorimin e materialeve që janë më rezistente ndaj ndryshimeve të temperaturës (siç është grafiti izostatik), dhe dizajni i gropës duhet të marrë në konsideratë kompensimin e zgjerimit termik.
P2: Si të përcaktohet nëse trupi i anijes ka dështuar?

A: Ndërpritni përdorimin menjëherë nëse shfaqen simptomat e mëposhtme:
Çarjet ose zhveshja e veshjes janë të dukshme me sy të lirë.
Devijimi standard i uniformitetit të veshjes së napolitanës ka qenë >5% për tre seri të njëpasnjëshme.
Shkalla e vakumit të dhomës së procesit ra me më shumë se 10%.

P3: Varkë grafiti kundrejt varkës kuarci, si të zgjidhni?

Përfundim: Varkat prej grafiti preferohen për skenarë prodhimi masiv, ndërsa varkat prej kuarci merren në konsideratë për kërkime shkencore/procese të veçanta.

Përfundim:

Edhe pseVarkë PECVDnuk është pajisja kryesore, është "rojtari i heshtur" i stabilitetit të procesit. Nga përzgjedhja deri te mirëmbajtja, çdo detaj mund të bëhet një pikë kyçe përparimi për përmirësimin e rendimentit. Shpresoj që ky udhëzues do t'ju ndihmojë të depërtoni në mjegullën teknike dhe të gjeni zgjidhjen optimale për uljen e kostos dhe përmirësimin e efikasitetit!