1. PECVD படகு என்றால் என்ன?
1.1 வரையறை மற்றும் முக்கிய செயல்பாடுகள்
PECVD படகு (பிளாஸ்மா மேம்படுத்தப்பட்ட வேதியியல் நீராவி படிவு) என்பது PECVD செயல்பாட்டில் செதில்கள் அல்லது அடி மூலக்கூறுகளை எடுத்துச் செல்லப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முக்கிய கருவியாகும். இது அதிக வெப்பநிலை (300-600°C), பிளாஸ்மா-செயல்படுத்தப்பட்ட மற்றும் அரிக்கும் வாயு (SiH₄, NH₃ போன்றவை) சூழலில் நிலையாக வேலை செய்ய வேண்டும். இதன் முக்கிய செயல்பாடுகள் பின்வருமாறு:
● துல்லியமான நிலைப்படுத்தல்: சீரான வேஃபர் இடைவெளியை உறுதிசெய்து பூச்சு குறுக்கீட்டைத் தவிர்க்கவும்.
● வெப்ப புலக் கட்டுப்பாடு: வெப்பநிலை பரவலை மேம்படுத்துதல் மற்றும் படல சீரான தன்மையை மேம்படுத்துதல்.
● மாசு எதிர்ப்புத் தடை: உலோக மாசுபாட்டின் அபாயத்தைக் குறைக்க உபகரண குழியிலிருந்து பிளாஸ்மாவை தனிமைப்படுத்துகிறது.
1.2 வழக்கமான கட்டமைப்புகள் மற்றும் பொருட்கள்
பொருள் தேர்வு:
● கிராஃபைட் படகு (முக்கிய தேர்வு): அதிக வெப்ப கடத்துத்திறன், அதிக வெப்பநிலை எதிர்ப்பு, குறைந்த விலை, ஆனால் வாயு அரிப்பைத் தடுக்க பூச்சு தேவைப்படுகிறது.
●குவார்ட்ஸ் படகு: மிக உயர்ந்த தூய்மை, வேதியியல் ரீதியாக எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது, ஆனால் மிகவும் உடையக்கூடியது மற்றும் விலை உயர்ந்தது.
●மட்பாண்டங்கள் (Al₂O₃ போன்றவை): தேய்மானத்தை எதிர்க்கும், அதிக அதிர்வெண் உற்பத்திக்கு ஏற்றது, ஆனால் குறைந்த வெப்ப கடத்துத்திறன் கொண்டது.
முக்கிய வடிவமைப்பு அம்சங்கள்:
● துளை இடைவெளி: வேஃபர் தடிமன் பொருந்த வேண்டும் (0.3-1மிமீ சகிப்புத்தன்மை போன்றவை).
●காற்று ஓட்ட துளை வடிவமைப்பு: எதிர்வினை வாயு விநியோகத்தை மேம்படுத்துதல் மற்றும் விளிம்பு விளைவைக் குறைத்தல்.
●மேற்பரப்பு பூச்சு: சேவை ஆயுளை நீட்டிக்க பொதுவான SiC, TaC அல்லது DLC (வைரம் போன்ற கார்பன்) பூச்சு.
2. PECVD படகுகளின் செயல்திறனில் நாம் ஏன் கவனம் செலுத்த வேண்டும்?
2.1 செயல்முறை விளைச்சலை நேரடியாக பாதிக்கும் நான்கு முக்கிய காரணிகள்
✔ மாசு கட்டுப்பாடு:
படகுப் பகுதியில் உள்ள அசுத்தங்கள் (Fe மற்றும் Na போன்றவை) அதிக வெப்பநிலையில் ஆவியாகி, படலத்தில் துளைகள் அல்லது கசிவை ஏற்படுத்துகின்றன.
பூச்சு உரித்தல் துகள்களை அறிமுகப்படுத்தி பூச்சு குறைபாடுகளை ஏற்படுத்தும் (எடுத்துக்காட்டாக, துகள்கள் > 0.3μm பேட்டரி செயல்திறனை 0.5% குறைக்கலாம்).
✔ வெப்ப புல சீரான தன்மை:
PECVD கிராஃபைட் படகின் சீரற்ற வெப்பக் கடத்தல் படலத் தடிமனில் வேறுபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கும் (எடுத்துக்காட்டாக, ±5% சீரான தன்மைக்கான தேவையின் கீழ், வெப்பநிலை வேறுபாடு 10°C க்கும் குறைவாக இருக்க வேண்டும்).
✔ பிளாஸ்மா இணக்கத்தன்மை:
பொருத்தமற்ற பொருட்கள் அசாதாரண வெளியேற்றத்தை ஏற்படுத்தி வேஃபர் அல்லது சாதன மின்முனைகளை சேதப்படுத்தக்கூடும்.
✔ சேவை வாழ்க்கை மற்றும் செலவு:
தரம் குறைந்த படகு ஓடுகளை அடிக்கடி மாற்ற வேண்டும் (எ.கா. மாதத்திற்கு ஒரு முறை), மேலும் வருடாந்திர பராமரிப்பு செலவுகள் விலை உயர்ந்தவை.
3. PECVD படகை எவ்வாறு தேர்வு செய்வது, பயன்படுத்துவது மற்றும் பராமரிப்பது?
3.1 மூன்று-படி தேர்வு முறை
படி 1: செயல்முறை அளவுருக்களை தெளிவுபடுத்துங்கள்
● வெப்பநிலை வரம்பு: கிராஃபைட் + SiC பூச்சு 450°C க்குக் கீழே தேர்ந்தெடுக்கப்படலாம், மேலும் 600°C க்கு மேல் குவார்ட்ஸ் அல்லது பீங்கான் தேவைப்படுகிறது.
●வாயு வகை: Cl2 மற்றும் F- போன்ற அரிக்கும் வாயுக்களைக் கொண்டிருக்கும்போது, அதிக அடர்த்தி கொண்ட பூச்சு பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.
●வேஃபர் அளவு: 8-அங்குல/12-அங்குல படகு கட்டமைப்பு வலிமை கணிசமாக வேறுபட்டது மற்றும் இலக்கு வடிவமைப்பு தேவைப்படுகிறது.
படி 2: செயல்திறன் அளவீடுகளை மதிப்பிடுங்கள்
முக்கிய அளவீடுகள்:
●மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை (Ra) : ≤0.8μm (தொடர்பு மேற்பரப்பு ≤0.4μm ஆக இருக்க வேண்டும்)
●பூச்சு பிணைப்பு வலிமை: ≥15MPa (ASTM C633 தரநிலை)
●அதிக வெப்பநிலை சிதைவு (600℃) : ≤0.1மிமீ/மீ (24 மணிநேர சோதனை)
படி 3: இணக்கத்தன்மையைச் சரிபார்க்கவும்
● உபகரணப் பொருத்தம்: AMAT Centura, centrotherm PECVD போன்ற முக்கிய மாதிரிகளுடன் இடைமுக அளவை உறுதிப்படுத்தவும்.
● சோதனை உற்பத்தி சோதனை: பூச்சு சீரான தன்மையை சரிபார்க்க 50-100 துண்டுகள் கொண்ட ஒரு சிறிய தொகுதி சோதனையை நடத்த பரிந்துரைக்கப்படுகிறது (படத்தின் தடிமன் நிலையான விலகல் <3%).
3.2 பயன்பாடு மற்றும் பராமரிப்புக்கான சிறந்த நடைமுறைகள்
செயல்பாட்டு விவரக்குறிப்புகள்:
✔ டெல் டெல் ✔முன் சுத்தம் செய்யும் செயல்முறை:
● முதல் பயன்பாட்டிற்கு முன், மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்பட்ட அசுத்தங்களை அகற்ற, Xinzhou ஐ Ar பிளாஸ்மாவுடன் 30 நிமிடங்கள் தெளிக்க வேண்டும்.
●ஒவ்வொரு தொகுதி செயல்முறைக்குப் பிறகும், கரிம எச்சங்களை அகற்ற சுத்தம் செய்வதற்கு SC1 (NH₄OH:H₂O₂:H₂O=1:1:5) பயன்படுத்தப்படுகிறது.
✔ தடைகளை ஏற்றுதல்:
●ஓவர்லோடிங் தடைசெய்யப்பட்டுள்ளது (எ.கா. அதிகபட்ச கொள்ளளவு 50 துண்டுகளாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, ஆனால் விரிவாக்கத்திற்கான இடத்தை ஒதுக்க உண்மையான சுமை ≤ 45 துண்டுகளாக இருக்க வேண்டும்).
●பிளாஸ்மா விளிம்பு விளைவுகளைத் தடுக்க, வேஃபரின் விளிம்பு படகுத் தொட்டியின் முனையிலிருந்து ≥2மிமீ தொலைவில் இருக்க வேண்டும்.
✔ ஆயுளை நீட்டிப்பதற்கான உதவிக்குறிப்புகள்
● பூச்சு பழுது: மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை Ra＞1.2μm ஆக இருக்கும்போது, SiC பூச்சு CVD மூலம் மீண்டும் டெபாசிட் செய்யப்படலாம் (மாற்றீட்டை விட செலவு 40% குறைவு).
✔ வழக்கமான சோதனை:
● மாதாந்திரம்: வெள்ளை ஒளி குறுக்கீடு அளவீட்டைப் பயன்படுத்தி பூச்சு ஒருமைப்பாட்டைச் சரிபார்க்கவும்.
●காலாண்டு: XRD மூலம் படகின் படிகமயமாக்கல் அளவை பகுப்பாய்வு செய்யுங்கள் (படிக கட்டம் > 5% கொண்ட குவார்ட்ஸ் வேஃபர் படகு மாற்றப்பட வேண்டும்).
4. பொதுவான பிரச்சனைகள் யாவை?
கேள்வி 1: முடியுமா?PECVD படகுLPCVD செயல்பாட்டில் பயன்படுத்தப்படுமா?
A: பரிந்துரைக்கப்படவில்லை! LPCVD அதிக வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளது (பொதுவாக 800-1100°C) மற்றும் அதிக வாயு அழுத்தத்தைத் தாங்க வேண்டும். இதற்கு வெப்பநிலை மாற்றங்களுக்கு (ஐசோஸ்டேடிக் கிராஃபைட் போன்றவை) அதிக எதிர்ப்புத் திறன் கொண்ட பொருட்களின் பயன்பாடு தேவைப்படுகிறது, மேலும் ஸ்லாட் வடிவமைப்பு வெப்ப விரிவாக்க இழப்பீட்டைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.
கேள்வி 2: படகின் உடல் பழுதடைந்துள்ளதா என்பதை எவ்வாறு தீர்மானிப்பது?
A: பின்வரும் அறிகுறிகள் ஏற்பட்டால் உடனடியாகப் பயன்படுத்துவதை நிறுத்துங்கள்:
விரிசல்கள் அல்லது பூச்சு உரித்தல் நிர்வாணக் கண்ணுக்குத் தெரியும்.
மூன்று தொடர்ச்சியான தொகுதிகளுக்கு வேஃபர் பூச்சு சீரான தன்மையின் நிலையான விலகல் 5% க்கும் அதிகமாக உள்ளது.
செயல்முறை அறையின் வெற்றிட அளவு 10% க்கும் அதிகமாகக் குறைந்தது.
Q3: கிராஃபைட் படகு vs. குவார்ட்ஸ் படகு, எப்படி தேர்வு செய்வது?
முடிவு: கிராஃபைட் படகுகள் பெருமளவிலான உற்பத்தி சூழ்நிலைகளுக்கு விரும்பப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் குவார்ட்ஸ் படகுகள் அறிவியல் ஆராய்ச்சி/சிறப்பு செயல்முறைகளுக்கு கருதப்படுகின்றன.
முடிவுரை:
என்றாலும்PECVD படகுமுக்கிய உபகரணம் அல்ல, இது செயல்முறை நிலைத்தன்மையின் "அமைதியான பாதுகாவலர்". தேர்வு முதல் பராமரிப்பு வரை, ஒவ்வொரு விவரமும் மகசூல் மேம்பாட்டிற்கான ஒரு முக்கிய திருப்புமுனையாக மாறக்கூடும். இந்த வழிகாட்டி தொழில்நுட்ப மூடுபனியை ஊடுருவி, செலவுக் குறைப்பு மற்றும் செயல்திறன் மேம்பாட்டிற்கான உகந்த தீர்வைக் கண்டறிய உதவும் என்று நம்புகிறேன்!
இடுகை நேரம்: மார்ச்-06-2025