Jinsi ya kuchagua, kutumia na kudumisha mashua ya PECVD?

1. Boti ya PECVD ni nini?

1.1 Ufafanuzi na kazi za msingi

Boti ya PECVD (Uwekaji wa Mvuke wa Kemikali Ulioimarishwa wa Plasma) ni zana ya msingi inayotumiwa kubeba kaki au substrates katika mchakato wa PECVD. Inahitaji kufanya kazi kwa uthabiti katika halijoto ya juu (300-600°C), iliyowashwa na plasma na gesi babuzi (kama vile SiH₄, NH₃) mazingira. Kazi zake kuu ni pamoja na:

● Msimamo sahihi: hakikisha nafasi ya kaki sawa na uepuke kuingiliwa kwa kupaka.
● Udhibiti wa uga wa joto: boresha usambazaji wa halijoto na uboresha usawa wa filamu.
● Kizuizi cha kuzuia uchafuzi wa mazingira: Hutenga plasma kutoka kwa tundu la kifaa ili kupunguza hatari ya uchafuzi wa metali.

1.2 Miundo na nyenzo za kawaida

Uchaguzi wa nyenzo:

● Mashua ya grafiti (chaguo la kawaida): conductivity ya juu ya mafuta, upinzani wa joto la juu, gharama ya chini, lakini inahitaji mipako ili kuzuia kutu ya gesi.
●Boti ya Quartz: Usafi wa hali ya juu, sugu kwa kemikali, lakini ni brittle sana na ni ghali.
●Keramik (kama vile Al₂O₃): inayostahimili uvaaji, inafaa kwa uzalishaji wa masafa ya juu, lakini upitishaji wa joto duni.

Vipengele muhimu vya kubuni:

● Nafasi ya nafasi: Linganisha unene wa kaki (kama vile uvumilivu wa 0.3-1mm).
●Muundo wa shimo la mtiririko wa hewa: boresha usambazaji wa gesi ya athari na kupunguza athari.
●Mipako ya uso: Mipako ya SiC ya kawaida, TaC au DLC (kama kaboni ya almasi) ili kupanua maisha ya huduma.

2. Kwa nini ni lazima tuzingatie utendaji wa boti za PECVD?

2.1 Mambo makuu manne yanayoathiri moja kwa moja mavuno ya mchakato

✔ Udhibiti wa Uchafuzi:
Uchafu katika mwili wa mashua (kama vile Fe na Na) hubadilika-badilika kwa joto la juu, na kusababisha mashimo au kuvuja kwa filamu.
Kuchubua kwa kupaka kutaleta chembe na kusababisha kasoro za upakaji (kwa mfano, chembe> 0.3μm zinaweza kusababisha ufanisi wa betri kushuka kwa 0.5%).

✔ Usawa wa uwanja wa joto:
Uendeshaji wa joto usio na usawa wa mashua ya grafiti ya PECVD itasababisha tofauti katika unene wa filamu (kwa mfano, chini ya mahitaji ya sare ya ± 5%, tofauti ya joto inahitaji kuwa chini ya 10 ° C).

✔ Utangamano wa Plasma:
Nyenzo zisizofaa zinaweza kusababisha utokaji usio wa kawaida na kuharibu kaki au elektrodi za kifaa.

✔ Maisha ya huduma na gharama:
Maboti ya ubora wa chini yanahitaji kubadilishwa mara kwa mara (km mara moja kwa mwezi), na gharama za matengenezo ya kila mwaka ni ghali.

3. Jinsi ya kuchagua, kutumia na kudumisha mashua ya PECVD?

3.1 Mbinu ya uteuzi wa hatua tatu

Hatua ya 1: Bainisha vigezo vya mchakato

● Kiwango cha halijoto: Mipako ya Graphite + SiC inaweza kuchaguliwa chini ya 450°C, na quartz au kauri inahitajika zaidi ya 600°C.
●Aina ya gesi: Wakati ina gesi babuzi kama vile Cl2 na F-, mipako yenye msongamano mkubwa lazima itumike.
●Ukubwa wa kaki: Nguvu ya muundo wa boti ya inchi 8/12 ni tofauti sana na inahitaji muundo unaolengwa.

Hatua ya 2: Tathmini vipimo vya utendakazi

Vipimo Muhimu :

●Ukwaru wa uso (Ra) : ≤0.8μm (sehemu ya mawasiliano inapaswa kuwa ≤0.4μm)
●Nguvu ya dhamana ya mipako : ≥15MPa (kiwango cha ASTM C633)
●Urekebishaji wa halijoto ya juu (600℃) : ≤0.1mm/m (jaribio la saa 24)

Hatua ya 3: Thibitisha uoanifu

● Vifaa vinavyolingana: Thibitisha ukubwa wa kiolesura kwa miundo ya kawaida kama vile AMAT Centura, PECVD ya katikati, n.k.
● Jaribio la uzalishaji wa majaribio: Inapendekezwa kufanya jaribio la kundi dogo la vipande 50-100 ili kuthibitisha usawa wa mipako (mkengeuko wa kawaida wa unene wa filamu <3%).

3.2 Mbinu Bora za Matumizi na Matengenezo

Maelezo ya Operesheni:

✔Mchakato wa kusafisha kabla:

● Kabla ya matumizi ya kwanza, Xinzhou inahitaji kushambuliwa kwa plasma ya Ar kwa dakika 30 ili kuondoa uchafu unaoonekana kwenye uso.

●Baada ya kila kundi la mchakato, SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5) hutumika kusafisha ili kuondoa mabaki ya kikaboni.

✔ Kupakia miiko:

●Kupakia kupita kiasi ni marufuku (kwa mfano, uwezo wa juu umeundwa kuwa vipande 50, lakini mzigo halisi unapaswa kuwa ≤ vipande 45 ili kuhifadhi nafasi kwa upanuzi).

●Ukingo wa kaki lazima uwe ≥2mm kutoka mwisho wa tanki la mashua ili kuzuia athari za ukingo wa plasma.

✔ Vidokezo vya Kuongeza Maisha

● Urekebishaji wa mipako: Wakati ukali wa uso Ra＞1.2μm, mipako ya SiC inaweza kuwekwa tena na CVD (gharama ni 40% chini kuliko uingizwaji).

✔ Upimaji wa mara kwa mara:

● Kila mwezi: Angalia uadilifu wa mipako kwa kutumia interferometry ya mwanga mweupe.
●Kila Robo: Changanua kiwango cha fuwele cha mashua kupitia XRD (boti ya kaki ya quartz yenye awamu ya fuwele > 5% inahitaji kubadilishwa).

4. Ni matatizo gani ya kawaida?

Q1: Je!PECVD mashuainaweza kutumika katika mchakato wa LCVD?

A: Haipendekezwi! LPCVD ina joto la juu (kawaida 800-1100 ° C) na inahitaji kuhimili shinikizo la juu la gesi. Inahitaji matumizi ya nyenzo zinazostahimili zaidi mabadiliko ya halijoto (kama vile grafiti ya isostatic), na muundo wa nafasi unahitaji kuzingatia fidia ya upanuzi wa mafuta.
Q2: Jinsi ya kuamua ikiwa mwili wa mashua umeshindwa?

J: Acha kutumia mara moja ikiwa dalili zifuatazo zitatokea:
Nyufa au mipako ya mipako inaonekana kwa jicho la uchi.
Mkengeuko wa kawaida wa ulinganifu wa mipako ya kaki imekuwa >5% kwa bati tatu mfululizo.
Kiwango cha utupu cha chumba cha mchakato kilipungua kwa zaidi ya 10%.

Q3: Mashua ya Graphite dhidi ya mashua ya quartz, jinsi ya kuchagua?

Hitimisho : Boti za grafiti zinapendekezwa kwa matukio ya uzalishaji wa wingi, wakati boti za quartz huzingatiwa kwa utafiti wa kisayansi / michakato maalum.

Hitimisho:

IngawaPECVD mashuasio vifaa kuu, ni "mlezi wa kimya" wa utulivu wa mchakato. Kuanzia uteuzi hadi udumishaji, kila undani inaweza kuwa sehemu kuu ya uboreshaji wa mavuno. Natumaini mwongozo huu utakusaidia kupenya ukungu wa kiufundi na kupata suluhisho mojawapo la kupunguza gharama na kuboresha ufanisi!