Како одабрати, користити и одржавати PECVD чамац?

1. Шта је PECVD чамац?

1.1 Дефиниција и основне функције

PECVD чамац (плазма-појачано хемијско таложење из паре) је основни алат који се користи за пренос плочица или подлога у PECVD процесу. Мора стабилно да ради у окружењу са високом температуром (300-600°C), активираном плазмом и корозивним гасовима (као што су SiH₄, NH₃). Његове главне функције укључују:

● Прецизно позиционирање: осигурава равномерни размак између плочица и избегава сметње између премаза.
● Контрола термичког поља: оптимизује расподелу температуре и побољшава уједначеност филма.
● Заштита од загађења: Изолује плазму из шупљине опреме како би се смањио ризик од контаминације метала.

1.2 Типичне структуре и материјали

Избор материјала:

● Графитни чамац (главни избор): висока топлотна проводљивост, отпорност на високе температуре, ниска цена, али захтева премаз да би се спречила корозија гасом.
●Кварцни чамац: Ултра-високе чистоће, хемијски отпоран, али веома крхак и скуп.
●Керамика (као што је Al₂O₃): отпорна на хабање, погодна за производњу високих фреквенција, али лоша топлотна проводљивост.

Кључне карактеристике дизајна:

● Размак између слотова: Усклађивање дебљине плочице (нпр. толеранција од 0,3-1 мм).
●Дизајн отвора за проток ваздуха: оптимизује дистрибуцију реакционог гаса и смањује ефекат ивице.
●Површински премаз: Уобичајени SiC, TaC или DLC (дијамантски угљеник) премаз за продужење века трајања.

2. Зашто морамо обратити пажњу на перформансе PECVD чамаца?

2.1 Четири главна фактора која директно утичу на принос процеса

✔ Контрола загађења:
Нечистоће у телу чамца (као што су Fe и Na) испаравају на високим температурама, узрокујући рупице или цурење у филму.
Љуштење премаза ће унети честице и изазвати оштећења премаза (на пример, честице > 0,3 μm могу довести до пада ефикасности батерије за 0,5%).

✔ Уједначеност термалног поља:
Неравномерна проводљивост топлоте PECVD графитног чамца довешће до разлика у дебљини филма (на пример, под захтевом за уједначеност од ±5%, температурна разлика мора бити мања од 10°C).

✔ Компатибилност са плазмом:
Неодговарајући материјали могу изазвати абнормално пражњење и оштетити плочицу или електроде уређаја.

✔ Век трајања и цена:
Трупове чамаца лошег квалитета потребно је често мењати (нпр. једном месечно), а годишњи трошкови одржавања су скупи.

3. Како одабрати, користити и одржавати PECVD чамац?

3.1 Метода селекције у три корака

Корак 1: Разјасните параметре процеса

● Температурни опсег: Графит + SiC премаз може се одабрати испод 450°C, а кварц или керамика су потребни изнад 600°C.
●Врста гаса: Када садржи корозивне гасове као што су Cl2 и F-, мора се користити премаз високе густине.
●Величина плочице: Чврстоћа структуре чамца од 8 инча/12 инча је значајно различита и захтева циљани дизајн.

Корак 2: Процена показатеља учинка

Кључне метрике:

●Храпавост површине (Ra): ≤0,8μm (контактна површина мора бити ≤0,4μm)
●Чврстоћа везивања премаза: ≥15MPa (стандард ASTM C633)
●Деформација на високој температури (600℃): ≤0,1 мм/м (тест од 24 сата)

Корак 3: Проверите компатибилност

● Усклађивање опреме: Потврдите величину интерфејса са главним моделима као што су AMAT Centura, centrotherm PECVD итд.
● Тест пробне производње: Препоручује се спровођење теста мале серије од 50-100 комада како би се проверила уједначеност премаза (стандардна девијација дебљине филма <3%).

3.2 Најбоље праксе за коришћење и одржавање

Спецификације рада:

✔Процес претходног чишћења:

● Пре прве употребе, Xinzhou треба бомбардовати Ar плазмом 30 минута како би се уклониле нечистоће адсорбоване на површини.

●Након сваке серије процеса, SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5) се користи за чишћење ради уклањања органских остатака.

✔ Учитавање табуа:

●Преоптерећење је забрањено (нпр. максимални капацитет је пројектован на 50 комада, али стварно оптерећење треба да буде ≤ 45 комада како би се резервисао простор за проширење).

●Ивица плочице мора бити ≥2 мм удаљена од краја резервоара за чамац како би се спречили ефекти плазме на ивицама.

✔ Савети за продужење живота

● Поправка премаза: Када је површинска храпавост Ra > 1,2 μm, SiC премаз се може поново нанети CVD методом (цена је 40% нижа од замене).

✔ Редовно тестирање:

● Месечно: Проверити интегритет премаза помоћу интерферометрије белог светла.
●Квартално: Анализирати степен кристализације чамца помоћу XRD (чамчић од кварцних плочица са кристалном фазом > 5% потребно је заменити).

4. Који су уобичајени проблеми?

П1: Може лиПЕЦВД чамацда се користи у LPCVD процесу?

A: Не препоручује се! LPCVD има вишу температуру (обично 800-1100°C) и мора да издржи већи притисак гаса. Захтева употребу материјала који су отпорнији на температурне промене (као што је изостатички графит), а дизајн слота мора да узме у обзир компензацију термичког ширења.
П2: Како утврдити да ли је тело чамца отказало?

A: Одмах престаните са употребом ако се појаве следећи симптоми:
Пукотине или љуштење премаза видљиви су голим оком.
Стандардна девијација једнообразности премаза плочице била је >5% за три узастопне серије.
Степен вакуума у ​​процесној комори је опао за више од 10%.

П3: Графитни чамац у односу на кварцни чамац, како одабрати?

Закључак: Графитни чамци су пожељнији за сценарије масовне производње, док се кварцни чамци разматрају за научна истраживања/посебне процесе.

Закључак:

ИакоПЕЦВД чамацније главна опрема, већ „тихи чувар“ стабилности процеса. Од избора до одржавања, сваки детаљ може постати кључна прекретница за побољшање приноса. Надам се да ће вам овај водич помоћи да продрете у техничку маглу и пронађете оптимално решење за смањење трошкова и побољшање ефикасности!