PVD (fizyczne osadzanie pary) Proces degas wstępnej (ile wiesz o tych ukrytych punktach wiedzy?)))

PVD (fizyczne osadzanie pary) Proces degas wstępnej (ile wiesz o tych ukrytych punktach wiedzy?)))

Degas (odgazowanie/pieczenie) w procesie PVD (fizyczne osadzanie pary) jest krytycznym etapem wstępnym obróbki, którego głównym celem jest usunięcie lotnych zanieczyszczeń (np. Pary wodne) zaadsorbowane na powierzchni opłatek i jego wnętrza. Ten krok jest zwykle wykonywany po podżeganiu wafla do komnaty zeznań i przed oficjalnie zacznie się zeznania filmu.

Rysunek 1 lampa DMD (Dual Mode DEGAS)

Schemat strukturalny

Dlaczego Degas jest tak ważny?

1. Gwarantowane przyczepność filmu:

Para wodna, węglowodory lub inne zanieczyszczenia zaadsorowane na powierzchni wafla mogą tworzyć słabą warstwę graniczną, która poważnie utrudnia bezpośrednie wiązanie osadzonych atomów/cząsteczek z powierzchnią podłoża. Usunięcie tych gazów jest warunkiem uzyskania dobrego wiązania na bazie błony.
2. Popraw czystość filmu:Gazy resztkowe można przesunąć do filmu podczas osadzania i stać się zanieczyszczeń, wpływając na czystość chemiczną filmu, właściwości elektryczne (takie jak rezystywność), właściwości optyczne (takie jak wchłanianie, współczynnik załamania światła) i właściwości mechaniczne (takie jak naprężenie, twardość).

3. Poprawa gęstości i struktury filmu:Zaadsorbowane cząsteczki gazowe mogą zakłócać migrację i rozpowszechnianie osadzonych cząstek, utrudniając ich tworzenie gęstych, jednolitych struktur ziarna, potencjalnie prowadząc do luźnych porowatych warstw lub kryształów kolumnowych.

4. Utrzymanie próżni:Wafel jest jednym z największych źródeł gazu w komorze osadzania. Bez odgazowania płytki będzie nadal uwalniać gaz, gdy komora zostanie pompowana do wysokiej próżni, pogarszając poziom próżni komory i utrudniając osiągnięcie wysokiej środowiska próżniowego wymaganego do procesu PVD (zwykle mniej niż 10⁻⁶ mbar). Wpływa to na szybkość osadzania, energię cząstek i jakość filmu.
5. Zapewnij stabilność procesu:Niewystarczające outgassing doprowadzi do niespójnego Outgassing of Waflers w różnych partiach lub nawet różnych pozycjach w tej samej partii, co powoduje wahania wydajności i grubości filmu.

6. Zapobiegaj plusaniu i łuszczeniu:W procesach PVD, takich jak rozpylanie, jeśli na powierzchni wafla jest duża ilość pary wodnej lub inne gazy jonizowałych, łatwo jest wyzwolić niestabilne wyładowanie blasku, rozpryskiwanie lub nawet niszczycielskie zrzuty łukowe przy dużej mocy, niszcząc cel i płytki.
Ii.OdgazowaćProces

0020-70376 Komora Degas

Podstawową zasadą Degas jest usunięcie lotnych zanieczyszczeń na powierzchni poprzez ogrzewanie (pieczenie) wafla. Jego główny proces jest następujący:

1. Umieszczenie opłat: Załaduj oczyszczonego płytki na komorę Degas urządzenia PVD;

2. Gaz obojętny AR jest przekazywany, aby komora osiągnęła określone ciśnienie, a temperatura ogrzewania lampy powyżej opłatek jest ogólnie ustawiona na około 300 stopni (podstawa, w której wafla jest umieszczana, jest utrzymywana na poziomie 300 stopni w trakcie procesu).
3. Podgrzej i piec: Podgrzej podłoże do określonej temperatury i przytrzymaj go przez chwilę. Ta temperatura i czas są kluczowymi parametrami procesu Degas.

4. Ewakuacja: Uruchom zestaw pompy próżniowej i pompuj komorę do próżni podstawy (np. 10^⁻8 Torr lub mniej).

5. Po osiągnięciu ciśnienia ustalonego usuń opłatę i umieść go w komorze przedczyszczonej.

Ryc. 2 Krzywe zmiany temperatury DMD BTM i TOP

Ryc. 3 Krzywa ciśnienia komory DMD

KlawiszPROCESSPArametry Degas
1. Temperatura: To najważniejszy parametr

Zasada: Temperatura musi zapewnić wystarczającą energię, aby przełamać fizyczną adsorpcję (siła van der Waals) i chemiczne wiązania adsorpcji między cząsteczkami gazu (zwłaszcza cząsteczkami wody) i powierzchnią wafla, a nawet promowanie dyfuzji i ucieczki rozpuszczonych gazów na powierzchni nadmiernej powierzchni podłoża. Ale temperatura nie powinna być zbyt wysoka, zbyt wysoka wpłynie na metalową warstwę przedniej warstwy.
2. Czas: ściśle związany z temperaturą

Zasada: czas musi być wystarczająco długi, aby umożliwić pełne przeprowadzenie ciepła do podłoża (zwłaszcza grubego podłoża), tak aby zaadsorbowany gaz miał wystarczająco dużo czasu na desorpcję i rozproszenie na powierzchni, i pompowany przez pompę próżniową.

3. Poziom próżni

Podstawowa próżnia: Przed rozpoczęciem ogrzewania komora powinna osiągnąć wystarczająco dobrą próżnię zasadową (np. <10^⁻8 Torr) w celu zmniejszenia interferencji gazu w tle i poprawy wydajności przewodzenia ciepła (konwekcja ciepła jest minimalna przy wysokiej próżni, głównie przez promieniowanie i przewodzenie).

 

0010-20351 6 Moduł lampy degas 350C PVD

Iv.Porównanie degas vs czyszczenie w osoczu przed czyszczeniem

Degas: Rozwiązuje głównie fizyczną adsorpcję gazów (zwłaszcza pary wodne) i opiera się na energii cieplnej w celu usunięcia wewnętrznego efektu odgazowania głębokich porów i złożonych struktur, która jest główną metodą usuwania wewnętrznych zaadsorbowanych gazów.

Czyszczenie osocza (proces PCXT/RPC): Rozwiązuje głównie zanieczyszczenie materii organicznej i warstwę tlenku na powierzchni, opierając się na chemicznie aktywnych cząstkach i bombardowaniu jonowym. Może skutecznie usuwać zanieczyszczenia i tlenki węglowodorów.

Połączenie: W procesie PVD Degas jest zwykle używany najpierw, a następnie w kombinacji jest stosowany w celu osiągnięcia najlepszego efektu czyszczenia.

V. Wniosek

Proces Degas (odgazowanie/pieczenie) w wstępnym obróbce PVD jest krytycznym krokiem w skutecznym usuwaniu lotnych zanieczyszczeń, głównie pary wodnej, zaadsorbowanej na powierzchni i wewnątrz wafla przez ogrzewanie go w dolnym środowisku próżniowym. Jego podstawowym celem jest poprawa przyczepności, czystości, gęstości i jednolitości filmu, zapewnienie stabilnego procesu osadzania się pod wysoką próżnią oraz na koniec uzyskanie wysokowydajnych i niezawodnych powłok filmowych. Dokładna kontrola temperatury, czasu i próżni Degas jest kluczem do sukcesu procesu.