Жұқа пленкалы қолданулар дамып келе жатқандықтан, бір жабын қабаты оптикалық өнімділік, электр өткізгіштік, тозуға төзімділік, коррозияға төзімділік, қоршаған орта тұрақтылығы, беттік энергия және сәндік көріністің біріккен талаптарын қанағаттандыру үшін жеткіліксіз болады. Көптеген озық өнімдерде қажетті өнімділікке әр қабат белгілі бір функцияны орындайтын және оның үстіндегі және астындағы қабаттармен әрекеттесетін көп қабатты пленка жиынтығы арқылы қол жеткізіледі.
Типтік құрылымдарға адгезия қабаты, металл немесе диэлектрлік функционалды қабат, оптикалық реттеу қабаты, диффузиялық тосқауыл, қатты қорғаныс қабаты және беттік энергиясы төмен үстіңгі жабын кіруі мүмкін. Оптикалық қолданбаларда өткізгіштікті, шағылысты, түсті және спектрлік жауапты басқару үшін жоғары және төмен сыну индексі бар материалдарды кезектестіріп пайдалану мүмкін. Электрондық және фотоэлектрлік қолданбаларда мөлдір өткізгіш оксидтерді, металл электродтарды, буферлік қабаттарды және тосқауыл қабаттарын кезекпен орналастыру қажет болуы мүмкін. Автомобиль және тұтынушылық электроника қолданбаларында металлданған қабаттарды қорғаныс жабындарымен, өткізбейтін вакуумдық металлдану қабаттарымен, гауһар тәрізді көміртекті жабындармен немесе саусақ ізіне қарсы қабаттармен біріктіруге болады.
Бұл көп қабатты жүйелердің өнімділігі тек әрбір жеке материалды сәтті тұндыру мүмкіндігіне ғана байланысты емес. Бұл бүкіл вакуумдық жабын жүйесінің вакуум жағдайларын, тұндыру көздерін, технологиялық газдарды, субстрат қозғалысын, температураны, ығысу кернеуін, қабықша қалыңдығын бақылауды және қабаттың ауысу уақытын толық жабу циклі бойы үйлестіре алатындығына байланысты.
Осы себепті, көп қабатты функционалды қабықшалы тұндыру бірнеше бір қабатты процестердің қарапайым қайталануы ретінде түсінілмеуі керек. Бұл жабдықты дәл үйлестіруге негізделген жүйелік деңгейдегі өндірістік міндет.
Пленка жинағын үздіксіз процесс ретінде қарастыру керек
Көп қабатты жабындарда бір қабаттың аяқталуы келесі қабаттың бастапқы шарты болып табылады. Беткі қабаттың құрамы, кедір-бұдырлығы, температурасы, қалдық кернеу, адсорбцияланған газ, плазманың әсері және беткі қабаттың ластануы келесі қабаттың ядролануы мен өсуіне әсер етуі мүмкін.
Жеке қалыңдығына немесе құрам мақсатына сәйкес келетін қабат пленканың толық қабаты үшін әлі де қиындықтар тудыруы мүмкін. Тығыз функционалды қабатты тұндыру кезінде шамадан тыс иондық бомбалау қысу кернеуін арттыруы мүмкін. Екі қабат арасындағы ұзақ күту кезеңі қалдық газдардың бетіне адсорбциялануына мүмкіндік береді. Реактивті газды дұрыс ауыстырмау айқаспалы ластануға немесе тұрақсыз қосылыс түзілуіне әкелуі мүмкін. Негізді шамадан тыс қыздыру бір қабаттың тығыздығын жақсартуы мүмкін, сонымен бірге негіздің термиялық төзімділігінен асып кетуі немесе бұрын тұндырылған қабаттарды ыдыратуы мүмкін.
Сондықтан басқару жүйесі пленка жинағын тәуелсіз тұндыру қадамдарының жиынтығы ретінде емес, бір үздіксіз процесс ретінде басқаруы керек. Әрбір қабаттың кіру шарттары, тұндыру шарттары, аяқталу критерийлері және өтпелі жағдайлары нақты анықталған болуы керек.
Келесі қабат басталмас бұрын, жабдық камера қысымының, қалдық газ деңгейінің, субстрат температурасының, нысана күйінің, газ құрамының, қуат көзінің күйінің және субстрат позициясының көрсетілген процесс терезесіне жеткенін растауы қажет болуы мүмкін. Бұл шартты орындау логикасы тек белгіленген уақыт тізбегіне сәйкес қабаттарды ауыстырудан гөрі сенімдірек.
Күрделі стектерде процесс рецептерінде плазмалық тазалау, иондарды белсендіру, газды тазарту, көзді қорғау, жапқышты ауыстыру, қуатты арттыру, субстратты салқындату немесе бақыланатын күту сияқты қабатаралық операциялар болуы керек. Бұл өтпелі операциялар жабу процесінің маңызды бөліктері болып табылады, себебі олар беткі қабаттың адгезиясына, химиялық құрамына, кедір-бұдырлықтың таралуына және қалдық кернеуге тікелей әсер етеді.
Вакуумдық жүйені үйлестіру жалпы процестің негізін белгілейді
Көп қабатты құрылымдағы барлық қабаттар бірдей вакуумдық ортаны пайдаланады, бірақ әртүрлі материалдар мен тұндыру процестері әртүрлі жұмыс қысымын, газ құрамын, айдау жылдамдығын және ластануды бақылау стратегияларын қажет етуі мүмкін.
Вакуумдық жүйе тұндыру басталғанға дейін жеткілікті таза және тұрақты негіз қысымын қамтамасыз етуі керек. Су буы, оттегі, көмірсутектер және қалдық технологиялық газдар қабықшаның тазалығына, адгезиясына, оптикалық сіңірілуіне, электрлік кедергісіне және беткі қабаттың тұрақтылығына әсер етуі мүмкін. Ылғалға немесе оттегіге сезімтал қабаттар үшін қалдық газ құрамының аздаған өзгерісі де қабаттың соңғы қасиеттерін өзгертуі мүмкін.
Дегенмен, камерадағы қысымның ең төменгі болуы әрқашан жалғыз мақсат бола бермейді. Тұндыру кезінде жүйе газ кірісі мен тиімді айдау жылдамдығы арасындағы дұрыс динамикалық тепе-теңдікті сақтауы керек. Қысымды басқару клапаны, вакуумдық сорғылар, масса ағынын реттегіштер, газ тарату жүйесі және камера өткізгіштігі әрбір қабат бойынша тұрақты технологиялық қысымды ұстап тұру үшін бірге жұмыс істеуі керек.
Процесс металл тозаңдатудан реактивті тозаңдату әдісіне немесе аргон плазмалық тазалаудан оттегі немесе азот көмегімен тұндыруға ауысқан кезде, камера атмосферасын бірден ауыстыру мүмкін емес. Басқару жүйесі газдың болу уақытын, қабырғадағы адсорбцияны, нысана реакциясын және сорғы жүйесінің жауап сипаттамаларын ескеруі керек. Нашар басқарылатын ауысу келесі қабаттың басының тұрақсыз газ құрамының астында тұндырылуына әкелуі мүмкін.
Бұл мәселе реактивті магнетронды тозаңдату кезінде әсіресе маңызды. Реактивті тозаңдату жүйелері реактивті газ ағыны, нысана бетінің жағдайы, разряд кернеуі, тұндыру жылдамдығы және пленка стехиометриясы арасында сызықтық емес байланыс көрсетуі мүмкін. Металл және уланған нысана күйлері арасындағы ауысуға жақын жерде жұмыс істеу тиісті кері байланысты бақылаусыз тұрақсыз болуы мүмкін. Сондықтан процесті тұрақтандыру үшін ішінара қысымды бақылау, плазмалық эмиссияны бақылау, нысана кернеуі бойынша кері байланыс және жоғары жауап беретін массалық ағынды реттеуді біріктіруге болады.
Көп камералы немесе желілік жабын жүйелерінде вакуумдық үйлестіру көршілес технологиялық аймақтар арасындағы қысымды оқшаулауды да қамтиды. Жүктемелік блоктау камералары, буферлік камералар, тасымалдау камералары, саңылау клапандары, дифференциалды айдау секциялары және газ бөлу құрылымдары айқаспалы ластануды азайтып, тәуелсіз атмосфера астында әртүрлі қабаттардың пайда болуына мүмкіндік береді.
Орамадан орамаға және үздіксіз желілік жүйелер үшін көршілес жабын аймақтарында әртүрлі металл, диэлектрлік немесе реактивті процестер болуы мүмкін. Газды бөлу, басқарылатын айдау, негіз температурасын басқару және орнында өлшеу бір процестің екінші бөлігіне әсер етуін болдырмау үшін бірге жұмыс істеуі керек.
Тұндырғыш көздері, қуат көздері және газ жеткізу бір жүйе ретінде жұмыс істеуі керек
Көп қабатты функционалды пленкалар бір жабдық платформасында бірнеше тұндыру технологияларын қажет етуі мүмкін. Қолданылуына байланысты жүйе тұрақты ток магнетронды тозаңдату, импульсті тұрақты ток тозаңдату, орташа жиілікті тозаңдату, радиожиілікті тозаңдату, HiPIMS, термиялық булану, электронды сәулелі булану, иондық көмекші тұндыру, PECVD немесе кеңістіктік ALD біріктіруі мүмкін.
Әрбір көздің өзіндік тұтану сипаттамалары, қуат реакциясы, тұндыру жылдамдығының мінез-құлқы, жылу жүктемесі, плазмалық таралуы және материалды пайдалану үлгісі бар. Тұрақты көп қабатты өндіріс қанша көз орнатылғанына емес, бұл көздердің қалай үйлестірілгеніне байланысты.
Нысананы өнімді тұндыру үшін пайдаланбас бұрын, жүйе жапқыш жабық күйде алдын ала шашыратуды немесе нысананы кондициялауды орындауы қажет болуы мүмкін. Бұл беткі ластануды жояды және нысана кернеуін, разряд тогын және тұндыру жылдамдығын тұрақтандырады. Бір материалдан екіншісіне ауысқан кезде көз қалқаны, жапқыштың орналасуы, газ құрамы, қуат рампасы және субстраттың орналасуы дұрыс ретпен орындалуы керек.
Қуат көздерін әрқашан нөлден соңғы орнатылған нүктеге тікелей ауыстыруға болмайды. Бақыланатын күшейту және төмендету тізбектері қалыптан тыс разрядты, бөлшектердің пайда болуын, жылу соққысын және доға оқиғаларын азайтуы мүмкін. Реактивті процестер үшін нысананы тұрақсыз жұмыс аймағына тез бағыттамау үшін қуатты реттеу газ ағынымен және айдау реакциясымен үйлестірілуі керек.
Гибридті тұндыру жүйесінде үйлестіру одан да маңызды бола түседі. Мысалы, металл қабат тұрақты ток магнетронды шашырату арқылы тұндырылуы мүмкін, ал диэлектрлік қабат импульсті тұрақты ток, орташа жиілік немесе радиожиілікті қоздыруды қажет етеді. Қорғаныш полимер тәрізді қабат кейіннен PECVD арқылы тұндырылуы мүмкін. Процесс контроллері бір рецепт бойынша әртүрлі қуат архитектураларын, сәйкес келетін желілерді, газ жеткізу арналарын, плазмалық тұтану жағдайларын және қауіпсіздік блоктауларын басқаруы керек.
Жабдық сонымен қатар көздің кездейсоқ өзара әрекеттесуіне жол бермеуі керек. Бір мезгілде жұмыс істейтін катодтар плазма тығыздығына, камераның потенциалына, реактивті газ шығынына және жергілікті субстраттың қызуына әсер етуі мүмкін. Бірлесіп тұндыру үшін бірнеше көздер пайдаланылса, құрамды басқару олардың жеке тұндыру жылдамдықтары арасындағы тұрақты қатынасқа байланысты. Бұл тәуелсіз қуат кері байланысын, калибрленген тұндыру жылдамдығы модельдерін немесе тұйық циклді құрамды бақылауды қажет етуі мүмкін.
Газ тарату дизайны да маңызды. Жалпы газ ағыны қабықшаның біркелкілігін немесе стехиометриясын анықтамайды. Газ кірістерінің, сорғы порттарының, катодтардың, субстрат тасымалдаушыларының және камера қалқандарының орналасуы жергілікті газ концентрациясын және плазмалық ортаны анықтайды. Сондықтан жабдықты басқару стратегиясы механикалық жобалау аяқталғаннан кейін қосылмай, камера құрылымымен және көздің орналасуымен бірге әзірленуі керек.
Субстрат қозғалысы біркелкілікті, қабат қалыңдығын және жылу жүктемесін үйлестіреді
Субстрат-қозғалыс жүйесі көп қабатты тұндырудың орталық бөлігі болып табылады, себебі ол әрбір беттік аймақтың тұндыру ағынына, плазмаға, жылуға және реактивті газ ортасына қалай ұшырайтынын анықтайды.
Топтық жабын жабдықтарында жазық, қисық немесе үш өлшемді дайындамаларда жабынның біркелкілігін жақсарту үшін негіздің айналуы, айналуы, планеталық қозғалысы, тербелісі немесе көп осьті қозғалыс пайдаланылуы мүмкін. Үздіксіз жүйелерде тасымалдау жылдамдығы және технологиялық аймақтар арасындағы синхрондау тұндыру уақытын және жинақталған қабат қалыңдығын тікелей анықтайды.
Қозғалыс стратегиясын әрбір қабат үшін жеке-жеке жобалау мүмкін емес. Металл қабатына сәйкес келетін жылдамдық немесе траектория басқа тұндыру таралуы бар диэлектрлік қабат үшін оңтайлы болмауы мүмкін. Сол сияқты, бекітілген планеталық айналу коэффициенті күрделі үш өлшемді бөліктерде әртүрлі плазмалық әсер ету тарихтарын жасай отырып, орташа қалыңдықтың біркелкілігін қамтамасыз етуі мүмкін.
Басқарушы субстраттың орнын көз қуатымен, жапқыш күйімен, газ ағынымен және қабаттың соңғы нүктесімен үйлестіруі керек. Шөгінді тек субстрат тасымалдаушысы анықталған жабын аймағына кіріп, тұрақты қозғалыс күйіне жеткенде ғана басталуы керек. Қабат аяқталғаннан кейін, жергілікті жабынның пайда болуын болдырмау үшін көз қуатын немесе жапқыштың орнын белгілі бір бұрыштық күйде өзгерту қажет болуы мүмкін.
Планетарлық айналу және басқарылатын субстрат қозғалысы қалыңдықтың таралуын және субстрат бетіндегі қайталануын жақсарту үшін дәл оптикалық жабын жабдықтарында кеңінен қолданылады.
Үлкен аумақты шыны, жартылай өткізгіш пластиналар, икемді негіздер және үздіксіз торлы материалдар үшін қозғалыс тұрақтылығы пленка қалыңдығын басқару циклінің бөлігі болып табылады. Тасымалдау жылдамдығының, барабан температурасының, тордың керілуінің, тасымалдаушы аралығының немесе тоқтату позициясының өзгеруі қалыңдықтың ауытқуларына, түс айырмашылықтарына, біркелкі емес парақ кедергісіне немесе сәйкес келмейтін оптикалық өнімділікке әкелуі мүмкін.
Жылуды басқару субстраттың қозғалысымен де синхрондалуы керек. Булану көздерінен сәулелену, иондық бомбалау, плазмалық қыздыру және конденсация энергиясы ұзақ көп қабатты процесс кезінде субстрат температурасының біртіндеп жоғарылауына әкелуі мүмкін. Егер жабдық жинақталған процесс жылуын ескермей, тек қыздырғыштың шығысын басқарса, субстраттың нақты температурасы рецепт бойынша белгіленген мәннен айтарлықтай ауытқуы мүмкін.
Сондықтан жүйе қыздыруды, салқындатуды, субстрат қозғалысын, тұндыру қуатын және күту кезеңдерін бүкіл қабаттың жылулық бюджетіне сәйкес үйлестіруі керек. Ыстыққа сезімтал субстраттар немесе температураға сезімтал пленкалы құрылымдар үшін температураны бақылайтын барабандар, артқы салқындату, тасымалдаушы салқындату, сатылы қыздыру профильдері және қабатаралық салқындату сатылары қажет болуы мүмкін.
Орнындағы мониторинг жобаланған стек пен сақталған стек арасында байланыс орнатады
Көп қабатты пленка дизайны әрбір қабаттың теориялық қалыңдығын, сыну көрсеткішін, құрамын және реттілігін анықтайды. Жабдық бұл дизайнды өзгермелі өндіріс жағдайларында нақты жабын қабатына айналдыруы керек.
Нысананың эрозиясына, булану көзінің геометриясының өзгеруіне, камера қалқандарының жабынының жиналуына немесе реактивті газ жағдайларының ауытқуына байланысты тұндыру жылдамдығы өзгеруі мүмкін. Сондықтан, әрбір қабатты тек белгіленген уақытты пайдаланып бақылау теориялық және нақты қабат арасындағы айырмашылықты біртіндеп арттыруы мүмкін.
Кварц кристалының микробаланстары шөгу жылдамдығын және жинақталған физикалық қалыңдығын бақылау үшін жиі қолданылады. Көп қабатты оптикалық жабындар үшін тікелей оптикалық бақылау өсіп келе жатқан қабықшаның оптикалық реакциясы туралы қосымша ақпарат бере алады. Жүйеге байланысты өткізгіштік, шағылысу немесе кеңжолақты спектрлік реакция орнында өлшенуі мүмкін.
Оптикалық бақылау әсіресе құнды, себебі оптикалық стектің соңғы өнімділігі тек геометриялық қалыңдыққа емес, оптикалық қалыңдыққа байланысты. Жүйе әрбір қабатты өлшенген оптикалық реакциясына сәйкес тоқтата алады және жетілдірілген стратегияларда кейінгі қабаттардың қалыңдығын реттеу арқылы шағын ауытқуларды өтейді.
Қазіргі заманғы оптикалық бақылау жүйелері айналмалы субстрат ұстағыштарында көп қабатты өсуді тікелей өлшей алады және жеке қабаттар үшін соңғы нүктені басқаруды қамтамасыз ете алады.
Өткізгіш, жартылай өткізгіш және энергияға байланысты жабындар үшін in situ мониторингіне спектроскопиялық эллипсометрия, плазмалық-эмиссиялық спектроскопия, қалдық газды талдау, параққа төзімділікті өлшеу немесе басқа да процеске тән сенсорлар кіруі мүмкін. Бақылау әдісі процестің өзгеруіне ең сезімтал функционалдық сипаттамаға сәйкес таңдалуы керек.
Сенімді бақылау жүйесі сенсорды орнатудан көбірек нәрсені талап етеді. Сенсордың орналасуы, құрал-сайман факторы, оптикалық жол, сигналды сүзу, калибрлеу жиілігі, ысырма уақытын және деректерді синхрондау өлшеу дәлдігіне әсер етеді. Контроллер қабаттың өсуінен туындаған қалыпты сигнал өзгерістері мен плазманың ауытқуынан, сенсор жабынынан, көздің тұрақсыздығынан немесе субстраттың қозғалысынан туындаған қалыптан тыс өзгерістерді ажыратуы керек.
Ең тиімді басқару стратегиясы әдетте кері байланыс және кері байланыс логикасын біріктіреді. Кері байланыс басқаруы бастапқы параметр параметрлерін анықтау үшін калибрленген процесс модельдерін, нысана өмірінің өтемақысын және белгілі камера жағдайларын пайдаланады. Содан кейін кері байланыс басқаруы тұндыру кезінде ауытқуларды түзету үшін нақты уақыт режиміндегі өлшеулерді пайдаланады.
Интерфейсті басқару жеке қабаттардың функционалдық стек болатынын анықтайды
Екі қабат арасындағы шекара көбінесе кез келген қабаттың көлемдік қасиеттерінен маңыздырақ болады. Адгезия, өзара диффузия, тотығу, кедір-бұдырлық, тордың сәйкес келмеуі, ластану және кернеудің берілуі шекарада жүреді.
Егер алдыңғы қабаттың беті ластанған немесе химиялық тұрақсыз болса, келесі қабат нашар ядролануды немесе әлсіз байланысты көрсетуі мүмкін. Егер энергетикалық иондық бомбалау тым күшті болса, ол тығыздықты жақсартуы мүмкін, сонымен қатар шағылысуды, беткі қабаттың араласуын, ақаулардың пайда болуын немесе шамадан тыс қысу кернеуін тудыруы мүмкін. Егер ол тым әлсіз болса, жабын кеуекті немесе бағаналы құрылымды қалыптастыруы мүмкін.
Сондықтан жабдық субстраттың ығысуын, ион көзінің қуатын, плазма тығыздығын, субстрат температурасын және ауысу уақытын қабатқа тән басқаруды қамтамасыз етуі керек. Бұл параметрлер көп қабатты процестің барлық кезеңінде өзгеріссіз қалмауы керек.
Адгезия қабаты күшті беттік белсенділікті және салыстырмалы түрде жоғары иондық көмекті қажет етуі мүмкін. Сезімтал оптикалық қабат сіңіруді және интерфейстік араласуды азайту үшін төмен иондық энергияны қажет етуі мүмкін. Қатты қорғаныс қабаты жеткілікті тығыздық пен қаттылықты алу үшін плазма тығыздығының жоғарылауын немесе ығысуын қажет етуі мүмкін. Төмен беттік энергиялы үстіңгі жабын субстраттың төмен температурасын және мұқият бақыланатын прекурсорлардың жеткізілуін қажет етуі мүмкін.
Қабатаралық кедір-бұдырлық қабат арқылы да таралуы мүмкін. Беткі ақаулар немесе түйіндердің өсуі басталғаннан кейін, кейінгі қабаттар оларды күшейтуі мүмкін. Сондықтан процесс бірінші қабаттан бастап бөлшектердің пайда болуын, доғаның басылуын, көздің тазалығын, арматураның ластануын және қалқанның жағдайын бақылауы керек.
Нанометрлік масштабтағы көп қабатты құрылғылар үшін интерфейстің кедір-бұдырлығы және қабатаралық түзілім оптикалық немесе электрондық өнімділікке тікелей әсер етуі мүмкін, бұл көздің тұрақтылығын, қозғалыс дәлдігін және интерфейсті басқаруды жабдықты жобалаудан ажырамас етеді.
Кернеуді басқаруды бүкіл қабат бойынша да қарастырған жөн. Әрбір материал тұндыру қысымына, ион энергиясына, температураға, микроқұрылымға және қалыңдығына байланысты созылу немесе қысу кернеуін тудыруы мүмкін. Әрбір жеке қабаттың кернеуі қолайлы болғанның өзінде, қалың көп қабатты құрылымның жинақталған кернеуі деформацияға, жарықшақтануға, қабыршақтануға немесе оптикалық бұрмалануларға әкелуі мүмкін.
Сондықтан жабдық рецепті қабат тізбегін, тұндыру энергиясын, температура профилін, қалыңдықтың таралуын және салқындату жағдайларын теңестіруі керек. Кейбір қолданбаларда құрылымдық тұрақтылықты жақсарту үшін кернеуді өтеу қабаттары немесе градуирленген интерфейстер енгізілуі мүмкін.
Рецепттерді оркестрлеу технологиялық білімді қайталанатын өндіріске айналдырады
Көп қабатты тұндырудың толық үйлестіру логикасы сайып келгенде процестің рецепті және автоматтандыру-басқару архитектурасы арқылы жүзеге асырылады.
Көп қабатты рецепт тек қабат атауларын, тұндыру уақытын, газ ағынын және қуат параметрлерін қамтымауы керек. Ол жабдықтың толық күй ауысуын, соның ішінде айдау жағдайларын, базалық қысымды анықтауды, көзді баптауды, субстратты қыздыруды, плазмалық тазалауды, газды тұрақтандыруды, қуатты арттыруды, жапқыштың жұмысын, қозғалыс синхрондауын, соңғы нүктені анықтауды, қабатаралық ауысуды, салқындатуды, желдетуді және түсіруді анықтауы керек.
Әрбір операция тек өткен уақытқа ғана емес, процесс жағдайларына байланысты болуы керек. Мысалы, тұндыру сорғы таймерінің мерзімі біткендіктен басталмауы керек. Жүйе қысымның, ағып кету жылдамдығының үрдісінің, негіз температурасының, салқындатқыш судың күйінің және көздің дайындығының қажетті шарттарға сәйкес келетінін растауы керек.
Сол сияқты, келесі қабат алдыңғы көз өшірілгеннен кейін бірден басталмауы керек. Контроллер алдыңғы газдың шығарылғанын, жаңа газ ағынының тұрақты екенін, нысананың алдын ала шашыратуды аяқтағанын және негіздің дұрыс орын мен температураға жеткенін тексеруі қажет болуы мүмкін.
Рецепт нұсқасын бақылау жаппай өндіріс үшін де маңызды. Қуаттың, қысымның, газ ағынының, қабат қалыңдығының, ығысу кернеуінің немесе соңғы нүкте критерийлерінің өзгерістері жазылып, тиісті өндірістік партиямен байланыстырылуы керек. Бұл пленка өнімділігінің өзгеруін жабдық параметрлері мен процестің өзгеруіне байланысты бақылауға мүмкіндік береді.
Бірнеше сипаттамалары бар өнімдер үшін жабдық модульдік рецепт құрылымдарын қолдауы керек. Айдау, плазмалық тазалау, адгезия қабатын тұндыру немесе салқындату сияқты жалпы операцияларды қайта пайдалануға болатын процесс модульдері ретінде конфигурациялауға болады, ал өнімге тән қабат стектері бөлек басқарылады.
Автоматтандыру жүйесі ағымдағы қабатқа сәйкес қалыптан тыс жағдайларды да басқаруы керек. Қалың металл қабаты кезіндегі қысқа доға оқиғасын автоматты доғаны басу және үздіксіз тұндыру арқылы өңдеуге болады. Нанометрлік масштабтағы оптикалық қабат кезіндегі дәл осындай оқиға жүйеден қабатты тоқтатуды, компенсациялауды, қайталауды немесе тексеру үшін партияны белгілеуді талап етуі мүмкін.
Бұл деңгейді ескеретін ерекшеліктерді өңдеу логикасы негізгі машиналық автоматтандыру мен шынайы процесті автоматтандыру арасындағы маңызды айырмашылық болып табылады.
Жеке жабдықтың тұрақтылығынан тұтас жинақтың тұрақтылығына дейін
Жабдықты үйлестірудің түпкі мақсаты - әрбір процесті автоматты түрде аяқтау ғана емес. Ол көп қабатты қабаттың жобаланған функционалды өнімділікті үнемі қайталайтынын қамтамасыз ету.
Бұл төрт деңгей бойынша үйлестіруді қажет етеді. Біріншісі - вакуумдық сорғылар, клапандар, қуат көздері, газ жүйелері, көздер, жылытқыштар, қозғалыс механизмдері, сенсорлар және салқындату тізбектері арасындағы аппараттық үйлесімділік. Екіншісі - тазалау, белсендіру, тұндыру, реакция, ауысу және салқындату арасындағы процестерді үйлестіру. Үшіншісі - рецепттер, сенсор сигналдары, дабыл жазбалары, соңғы нүкте нәтижелері және сапа өлшемдері арасындағы деректерді үйлестіру. Төртіншісі - нысана эрозиясын, көзді күтіп ұстауды, камераны тазалауды, сенсорды калибрлеуді, арматура жағдайын және процесті өтеуді қоса алғанда, өмірлік циклді үйлестіру.
Функционалды жабындар күрделене түскен сайын, жабдықтың мүмкіндігі бір тұндыру көзін емес, бүкіл пленка жинағын басқару мүмкіндігімен бағаланатын болады. Маңызды сұрақтар енді машинаның белгілі бір материалды тұндыра алатындығымен шектелмейді. Өндірушілер сонымен қатар жабдықтың интерфейс сапасын сақтай алатындығын, жинақталған кернеуді басқара алатындығын, айқаспалы ластануды азайта алатындығын, көздің дрейфін өтей алатындығын, спектрлік немесе электрлік өнімділікті қайталай алатындығын және партиядан партияға сәйкестікке қол жеткізе алатындығын көрсетуі керек.
Сондықтан көп қабатты функционалды қабықшалы тұндыру жабдық архитектурасы мен технологиялық инженерия арасындағы үйлесімді өзара әрекеттесу болып табылады. Вакуумдық тұрақтылық қоршаған ортаның негізін қамтамасыз етеді, көз бен қуатты үйлестіру материалдың жеткізілуін анықтайды, газды басқару құрамды реттейді, субстрат қозғалысы кеңістіктік біркелкілікті анықтайды, жылулық және ығысуды басқару қабықшаның өсуіне әсер етеді, ал in situation мониторингі нақты жабын нәтижесін жобаланған қабат қабатымен байланыстырады.
Тек осы ішкі жүйелер бірыңғай процесті басқару стратегиясы бойынша жұмыс істеген кезде ғана бірнеше жеке қабаттар тұрақты, қайталанатын және жаппай өндірілетін функционалды пленка жүйесіне айнала алады.
- Бұл мақаланы жариялағанвакуумдық жабын жабдықтарын өндірушіЧжэньхуа шаңсорғышы
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 16 шілде