വാക്വം കോട്ടിംഗിനുള്ള അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണത്തിൽ പ്രായോഗിക പരിചയം.

വാക്വം കോട്ടിംഗിൽ, ഫിലിം ഗുണനിലവാരത്തെയും പ്രക്രിയ സ്ഥിരതയെയും ബാധിക്കുന്ന ഏറ്റവും അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങളിലൊന്നാണ് അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണം. കോട്ടിംഗ് ചേമ്പർ ശൂന്യതയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും, നിക്ഷേപ പരിസ്ഥിതി പൂർണ്ണമായും "വാതക രഹിത" ഇടമല്ല. അവശിഷ്ട വാതകങ്ങൾ, പ്രക്രിയ വാതകങ്ങൾ, പ്രതിപ്രവർത്തന വാതകങ്ങൾ, വാതക പ്രവാഹം, പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദം, പമ്പിംഗ് അവസ്ഥകൾ എന്നിവ പ്ലാസ്മ, നിക്ഷേപ സ്പീഷീസുകളുമായി തുടർച്ചയായി ഇടപഴകുന്നു.

യഥാർത്ഥ ഉൽ‌പാദനത്തിൽ, ലക്ഷ്യം, കാഥോഡ്, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ പവർ സപ്ലൈ എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതായി കാണപ്പെടുന്ന പല കോട്ടിംഗ് വൈകല്യങ്ങളും ആത്യന്തികമായി അസ്ഥിരമായ അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണത്തിൽ നിന്ന് കണ്ടെത്താനാകും. അസ്ഥിരമായ ഫിലിം നിറം, മോശം അഡീഷൻ, അസാധാരണമായ ഫിലിം റെസിസ്റ്റിവിറ്റി, അമിതമായ ആർക്കിംഗ്, അസമമായ ഫിലിം കനം, പിൻഹോളുകൾ, ബാച്ച്-ടു-ബാച്ച് വ്യതിയാനം തുടങ്ങിയ പ്രശ്നങ്ങൾ പലപ്പോഴും പ്രക്രിയ അന്തരീക്ഷത്തിലെ മാറ്റങ്ങളുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

അതിനാൽ, വ്യാവസായിക പിവിഡി സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക്, അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണം ഗ്യാസ്-ഫ്ലോ മീറ്റർ ക്രമീകരിക്കുന്നതായി കണക്കാക്കരുത്. അടിസ്ഥാന മർദ്ദം, അവശിഷ്ട വാതക ഘടന, പ്രക്രിയ-ഗ്യാസ് പ്രവാഹം, പ്രവർത്തന മർദ്ദം, വാതക ഭാഗിക മർദ്ദം, പമ്പിംഗ് ചാലകത, പ്ലാസ്മ അവസ്ഥകൾ, റിയാക്ടീവ്-ഗ്യാസ് ഫീഡ്‌ബാക്ക് എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്ന ഒരു ഏകോപിത പ്രക്രിയയാണിത്.

1. ആദ്യ പടി ഗ്യാസ് ഇഞ്ചക്ഷൻ അല്ല, മറിച്ച് അടിസ്ഥാന വാക്വം നിയന്ത്രിക്കുക എന്നതാണ്.

ഉൽപ്പാദനത്തിൽ സാധാരണയായി സംഭവിക്കുന്ന ഒരു തെറ്റ്, വാക്വം ചേമ്പറിന്റെ അവസ്ഥയെ അവഗണിക്കുമ്പോൾ പ്രോസസ്-ഗ്യാസ് പാരാമീറ്ററുകളിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുക എന്നതാണ്.

പ്രോസസ് വാതകങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, കോട്ടിംഗ് ചേമ്പർ ഉചിതമായ ബേസ് മർദ്ദത്തിൽ എത്തണം. ആവശ്യത്തിന് കുറഞ്ഞ ബേസ് മർദ്ദം അവശിഷ്ട ഓക്സിജൻ, ജല നീരാവി, ഹൈഡ്രോകാർബണുകൾ, മറ്റ് മാലിന്യങ്ങൾ എന്നിവ കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. ഈ അവശിഷ്ട വാതകങ്ങൾക്ക് നിക്ഷേപ പ്രക്രിയയിൽ പങ്കെടുക്കാനും വളരുന്ന ഫിലിമിൽ സംയോജിപ്പിക്കാനും കഴിയും, ഇത് ഫിലിം ഘടന, സൂക്ഷ്മഘടന, അഡീഷൻ, ഒപ്റ്റിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രിക്കൽ ഗുണങ്ങളെ ബാധിക്കുന്നു.

റിയാക്ടീവ് പിവിഡി പ്രക്രിയകൾക്ക് ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, നൈട്രൈഡുകളോ ഓക്സൈഡുകളോ നിക്ഷേപിക്കുമ്പോൾ, ഉദ്ദേശിച്ച റിയാക്ടീവ് വാതകത്തെ ചേമ്പറിൽ അവശേഷിക്കുന്ന അനിയന്ത്രിതമായ ഓക്സിജനിൽ നിന്നോ ജലബാഷ്പത്തിൽ നിന്നോ വേർതിരിച്ചറിയണം. അല്ലെങ്കിൽ, മാസ്-ഫ്ലോ കൺട്രോളർ സാധാരണയായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിലും യഥാർത്ഥ റിയാക്ടീവ് അന്തരീക്ഷം പ്രോസസ് പാചകക്കുറിപ്പിൽ നിന്ന് ഗണ്യമായി വ്യതിചലിച്ചേക്കാം.

പ്രായോഗിക ഉൽ‌പാദനത്തിൽ, ഒരേ പാചകക്കുറിപ്പ് പെട്ടെന്ന് വ്യത്യസ്ത കോട്ടിംഗ് ഫലങ്ങൾ നൽകുന്നുവെങ്കിൽ, ആദ്യത്തെ ചോദ്യം എല്ലായ്പ്പോഴും ലക്ഷ്യ ശക്തി മാറിയിട്ടുണ്ടോ എന്നതായിരിക്കരുത്. അടിസ്ഥാന മർദ്ദം, പമ്പ്-ഡൗൺ സമയം, ചേമ്പർ ശുചിത്വം, അവശിഷ്ട വാതക അവസ്ഥകൾ എന്നിവ മാറിയിട്ടുണ്ടോ എന്ന് പരിശോധിക്കേണ്ടതും ആവശ്യമാണ്.

2. പമ്പ്-ഡൗൺ പെരുമാറ്റം ഒരു പ്രധാന പ്രക്രിയ സൂചകമാണ്

ആരോഗ്യകരമായ ഒരു വാക്വം സിസ്റ്റത്തിന് താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ളതും ആവർത്തിക്കാവുന്നതുമായ പമ്പ്-ഡൗൺ സവിശേഷതകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം.

ആവശ്യമായ അടിസ്ഥാന മർദ്ദത്തിലെത്താൻ ചേമ്പർ പതിവിലും കൂടുതൽ സമയം എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഇത് വർദ്ധിച്ച വാതക വിസർജ്ജനം, മലിനീകരണം, വാക്വം ചോർച്ച, താഴ്ന്ന പമ്പ് പ്രകടനം അല്ലെങ്കിൽ ചേമ്പറിനുള്ളിൽ അമിതമായ ഈർപ്പം എന്നിവയെ സൂചിപ്പിക്കാം.

സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ, ഫിക്‌ചറുകൾ, പോളിമർ അവശിഷ്ടങ്ങൾ, വാക്വം ഗ്രീസ്, മലിനമായ ചേമ്പർ പ്രതലങ്ങൾ, ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെട്ട ഈർപ്പം എന്നിവയാണ് വാതകങ്ങൾ പുറത്തുവിടുന്നതിന്റെ സാധാരണ ഉറവിടങ്ങൾ. ചേമ്പർ സ്വീകാര്യമായ ഒരു മർദ്ദത്തിലെത്തിയതിനുശേഷവും ചില വസ്തുക്കൾ വാതകങ്ങൾ പുറത്തുവിടുന്നത് തുടരാം, ഇത് നിക്ഷേപ സമയത്ത് അസ്ഥിരമായ പ്രക്രിയാ സാഹചര്യങ്ങൾക്ക് കാരണമാകുന്നു.

അതിനാൽ, പമ്പ്-ഡൗൺ സമയം, ആത്യന്തിക മർദ്ദം, മർദ്ദ വർദ്ധനവ് നിരക്ക്, പ്രക്രിയ സ്ഥിരത എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം വാക്വം സിസ്റ്റത്തിന്റെ അവസ്ഥയെക്കുറിച്ചുള്ള വിലപ്പെട്ട വിവരങ്ങൾ നൽകാൻ കഴിയും.

പമ്പിംഗ് സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുത്തതിനുശേഷം മർദ്ദം വർദ്ധിക്കുന്ന സ്വഭാവം നിരീക്ഷിക്കുന്നത് ഉൽപ്പാദന ഉപകരണങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, യഥാർത്ഥ ചോർച്ചയും സാധാരണ വാതക ചോർച്ചയും തമ്മിൽ വേർതിരിച്ചറിയാൻ സഹായിക്കും. ട്രബിൾഷൂട്ടിംഗ് സമയത്ത് ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും ഉപയോഗപ്രദമാണ്.

3. പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദം ഗതാഗത പരിസ്ഥിതിയെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു

ഉചിതമായ ഒരു ബേസ് വാക്വം നേടിയ ശേഷം, പ്രോസസ് ഗ്യാസ് അവതരിപ്പിക്കുകയും ചേമ്പർ വർക്കിംഗ്-പ്രഷർ മോഡിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സ്പട്ടർ ചെയ്ത ആറ്റങ്ങൾ, അയോണുകൾ, ഇലക്ട്രോണുകൾ എന്നിവയുടെ ശരാശരി സ്വതന്ത്ര പാതയെ പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദം നേരിട്ട് സ്വാധീനിക്കുന്നു. അതിനാൽ ഇത് പ്ലാസ്മ സവിശേഷതകൾ, നിക്ഷേപ നിരക്ക്, അയോണൈസേഷൻ, കണികാ ചിതറിക്കൽ, നിക്ഷേപ പ്രവാഹത്തിന്റെ കോണീയ വിതരണം എന്നിവയെ ബാധിക്കുന്നു.

താരതമ്യേന താഴ്ന്ന മർദ്ദത്തിൽ, സ്പട്ടേർഡ് സ്പീഷീസുകൾക്ക് കുറഞ്ഞ കൂട്ടിയിടികളോടെ ചേമ്പറിലൂടെ സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് കൂടുതൽ ദിശാസൂചന നിക്ഷേപ പ്രവാഹത്തിന് കാരണമാകുന്നു. ചില പ്രയോഗങ്ങൾക്ക് ഇത് ഗുണം ചെയ്യും, പക്ഷേ സങ്കീർണ്ണമായ ത്രിമാന ഘടകങ്ങളിൽ നിഴൽ ഇഫക്റ്റുകൾ വർദ്ധിപ്പിക്കും.

മർദ്ദം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, നിക്ഷേപ സ്പീഷീസുകളും വാതക തന്മാത്രകളും തമ്മിലുള്ള കൂട്ടിയിടികൾ കൂടുതൽ പതിവായി മാറുന്നു. നിക്ഷേപ പ്രവാഹം കൂടുതൽ ചിതറിക്കിടക്കുന്നു, ഇത് ഉൾച്ചേർത്ത പ്രതലങ്ങളിൽ കവറേജ് മെച്ചപ്പെടുത്തും, പക്ഷേ നിക്ഷേപ കാര്യക്ഷമത കുറയ്ക്കുകയും ഫിലിം രൂപഘടനയിൽ മാറ്റം വരുത്തുകയും ചെയ്യും.

അതിനാൽ, പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദത്തെ "ശരിയായി സജ്ജീകരിക്കേണ്ട" ഒരു മൂല്യമായി കണക്കാക്കരുത്. ഇത് ഡിപ്പോസിഷൻ സ്പീഷീസുകളുടെ ഗതാഗത ചലനാത്മകതയെ നേരിട്ട് സ്വാധീനിക്കുന്ന ഒരു പ്രക്രിയ വേരിയബിളാണ്.

4. വാതക പ്രവാഹവും മർദ്ദവും ഒന്നല്ല.

പ്രായോഗിക പിവിഡി പ്രവർത്തനത്തിൽ, സാധാരണയായി ഒരു മാസ് ഫ്ലോ കൺട്രോളർ (എംഎഫ്‌സി) ഉപയോഗിച്ചാണ് വാതക പ്രവാഹം നിയന്ത്രിക്കുന്നത്, അതേസമയം ചേമ്പർ മർദ്ദം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് വാതക ഇൻപുട്ടും പമ്പിംഗ് ശേഷിയും തമ്മിലുള്ള സന്തുലിതാവസ്ഥയാണ്.

ഈ വ്യത്യാസം വളരെ പ്രധാനമാണ്.

വ്യത്യസ്ത വാക്വം-സിസ്റ്റം സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഒരേ വാതക പ്രവാഹ നിരക്ക് ഒരേ പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദം സൃഷ്ടിക്കണമെന്നില്ല. പമ്പിംഗ് വേഗത, ത്രോട്ടിൽ-വാൽവ് സ്ഥാനം, ചേമ്പർ കണ്ടക്റ്റൻസ് അല്ലെങ്കിൽ ആന്തരിക വാതക പ്രവാഹ പാത മാറുകയാണെങ്കിൽ, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന മർദ്ദവും മാറാം.

ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ത്രോട്ടിൽ വാൽവ് അല്ലെങ്കിൽ പമ്പിംഗ് സിസ്റ്റം അസാധാരണമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നുണ്ടെങ്കിൽ, മർദ്ദ വ്യതിയാനം നികത്താൻ ഓപ്പറേറ്റർ വാതക പ്രവാഹം വർദ്ധിപ്പിച്ചേക്കാം. മർദ്ദം താൽക്കാലികമായി ലക്ഷ്യ മൂല്യത്തിലേക്ക് മടങ്ങിയേക്കാം, എന്നാൽ യഥാർത്ഥ വാതക പ്രവാഹത്തിന്റെയും പ്ലാസ്മയുടെയും അവസ്ഥകൾ ഇതിനകം മാറിയിട്ടുണ്ടാകാം.

അതിനാൽ, പരിചയസമ്പന്നരായ പ്രോസസ് എഞ്ചിനീയർമാർ സാധാരണയായി ഗ്യാസ് ഫ്ലോയും ചേമ്പർ മർദ്ദവും ഒരുമിച്ച് നിരീക്ഷിക്കുന്നു, രണ്ട് പാരാമീറ്ററുകളും സ്വതന്ത്രമായി ഏക പ്രോസസ് റഫറൻസായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് പകരം.

5. റിയാക്ടീവ് ഗ്യാസ് നിയന്ത്രണം കൂടുതൽ സെൻസിറ്റീവ് ആണ്.

TiN, CrN, TiAlN, Al₂O₃, SiO₂, മറ്റ് സംയുക്ത കോട്ടിംഗുകൾ തുടങ്ങിയ റിയാക്ടീവ് PVD പ്രക്രിയകൾക്ക്, അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണം ഗണ്യമായി കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാകുന്നു.

ഫിലിമിന്റെ രൂപീകരണത്തിൽ റിയാക്ടീവ് വാതകം നേരിട്ട് പങ്കെടുക്കുന്നു. നൈട്രജൻ, ഓക്സിജൻ, അസറ്റിലീൻ, മീഥെയ്ൻ, അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് റിയാക്ടീവ് വാതകങ്ങൾ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെട്ടതോ സ്പൂട്ടർ ചെയ്തതോ ആയ സ്പീഷീസുകളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് അന്തിമ ഫിലിം ഘടന നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും.

അതിനാൽ, പ്രതിപ്രവർത്തന-വാതക ഭാഗിക മർദ്ദത്തിലെ ഒരു ചെറിയ മാറ്റം പോലും ഫിലിം ഗുണങ്ങളിൽ കാര്യമായ മാറ്റത്തിന് കാരണമായേക്കാം.

ഉദാഹരണത്തിന്, അപര്യാപ്തമായ നൈട്രജൻ ഒഴുക്ക് അപൂർണ്ണമായ നൈട്രജൻ പ്രവാഹത്തിന് കാരണമായേക്കാം, അതേസമയം അമിതമായ നൈട്രജൻ നിക്ഷേപ നിരക്ക്, പ്ലാസ്മ സവിശേഷതകൾ, ലക്ഷ്യ സ്വഭാവം, ഫിലിം ഘടന എന്നിവയെ സ്വാധീനിച്ചേക്കാം. റിയാക്ടീവ് മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗിൽ, അമിതമായ റിയാക്ടീവ്-ഗ്യാസ് ആമുഖം ലക്ഷ്യ വിഷബാധയ്ക്കും കാരണമാകും, അതിൽ ലക്ഷ്യ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു സംയുക്ത പാളി രൂപപ്പെടുകയും സ്പട്ടറിംഗ് സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു.

അതുകൊണ്ടാണ് പരമ്പരാഗത ലോഹ നിക്ഷേപത്തേക്കാൾ സങ്കീർണ്ണമായ പ്രക്രിയ നിയന്ത്രണം റിയാക്ടീവ് സ്പട്ടറിംഗിന് പലപ്പോഴും ആവശ്യമായി വരുന്നത്.

6. ലക്ഷ്യ വിഷബാധ ഒരു സാധാരണ അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണ പ്രശ്നമാണ്.

റിയാക്ടീവ് മാഗ്നെട്രോൺ സ്പട്ടറിംഗിൽ, അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ഏറ്റവും സാധാരണമായ പ്രശ്നങ്ങളിലൊന്നാണ് ടാർഗെറ്റ് വിഷബാധ.

പ്രതിപ്രവർത്തന വാതകത്തിന്റെ ഭാഗിക മർദ്ദം ഒരു നിശ്ചിത പരിധിക്കപ്പുറം വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, ലക്ഷ്യ ഉപരിതലം ഒരു സംയുക്ത പാളിയാൽ മൂടപ്പെടും. തുടർന്ന് ലക്ഷ്യം ഒരു ലോഹ സ്പട്ടറിംഗ് അവസ്ഥയിൽ നിന്ന് വിഷബാധയുള്ള അവസ്ഥയിലേക്ക് മാറുന്നു.

ഈ പരിവർത്തനം സ്പട്ടറിംഗ് നിരക്ക്, ഡിസ്ചാർജ് വോൾട്ടേജ്, ഡിസ്ചാർജ് കറന്റ്, സെക്കൻഡറി-ഇലക്ട്രോൺ എമിഷൻ, ഡിപ്പോസിഷൻ നിരക്ക്, ഫിലിം കോമ്പോസിഷൻ എന്നിവയിൽ മാറ്റങ്ങൾക്ക് കാരണമാകും.

പ്രതിപ്രവർത്തന-വാതക പ്രവാഹവും ലക്ഷ്യ അവസ്ഥയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം പലപ്പോഴും രേഖീയമല്ലാത്തതിനാൽ പ്രശ്നം കൂടുതൽ വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതായിത്തീരുന്നു. വാതക പ്രവാഹത്തിലെ ഒരു ചെറിയ മാറ്റം പ്രക്രിയയുടെ അവസ്ഥയിൽ അനുപാതമില്ലാതെ വലിയ മാറ്റത്തിന് കാരണമായേക്കാം.

ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ഉൽ‌പാദനത്തിന്, ഒരു നിശ്ചിത റിയാക്ടീവ്-ഗ്യാസ് ഫ്ലോയെ മാത്രം ആശ്രയിക്കുന്നത് അപര്യാപ്തമായിരിക്കും. കൂടുതൽ നൂതനമായ സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് റിയാക്ടീവ് ഡിപ്പോസിഷൻ വിൻഡോ സ്ഥിരപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഒപ്റ്റിക്കൽ എമിഷൻ, ഡിസ്ചാർജ് സവിശേഷതകൾ, ഭാഗിക-മർദ്ദം അളക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് പ്രോസസ് സിഗ്നലുകൾ എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ക്ലോസ്ഡ്-ലൂപ്പ് നിയന്ത്രണം ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും.

7. ചേംബർ ശുചിത്വം അന്തരീക്ഷ സ്ഥിരതയെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു.

അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണം ഗ്യാസ് വിതരണ സംവിധാനത്തെ മാത്രം ആശ്രയിക്കുന്നില്ല. കോട്ടിംഗ് ചേമ്പറിന്റെ ആന്തരിക അവസ്ഥയും ഒരുപോലെ പ്രധാനമാണ്.

ആവർത്തിച്ചുള്ള ഉൽ‌പാദന ചക്രങ്ങളിൽ, ചേമ്പർ ഭിത്തികൾ, ഷീൽഡുകൾ, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഫിക്‌ചറുകൾ, മറ്റ് ആന്തരിക ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയിൽ കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയൽ ക്രമേണ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നു. ഈ നിക്ഷേപങ്ങൾ കണികാ മലിനീകരണത്തിന്റെയോ വാതക വിസർജ്ജനത്തിന്റെയോ ഉറവിടങ്ങളായി മാറിയേക്കാം. ചില നിക്ഷേപങ്ങൾക്ക് തുടർന്നുള്ള ചൂടാക്കൽ, പ്ലാസ്മ പ്രവർത്തനം എന്നിവയിൽ പ്രോസസ് വാതകങ്ങളുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കാനോ മുമ്പ് ആഗിരണം ചെയ്ത വാതകങ്ങൾ പുറത്തുവിടാനോ കഴിയും.

പ്രോസസ് പാചകക്കുറിപ്പ് മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുമ്പോൾ പോലും ഇത് ക്രമേണ യഥാർത്ഥ അറയുടെ അന്തരീക്ഷത്തെ മാറ്റും.

ഇക്കാരണത്താൽ, പതിവായി ചേംബർ വൃത്തിയാക്കൽ, ഷീൽഡ് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കൽ, ഫിക്സ്ചർ അറ്റകുറ്റപ്പണി, വാക്വം-സീൽ പരിശോധന എന്നിവ അന്തരീക്ഷ മാനേജ്മെന്റിന്റെ അവശ്യ ഭാഗങ്ങളാണ്.

ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള PVD പ്രക്രിയ എന്നത് ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള പാചകക്കുറിപ്പിന്റെ ഫലമല്ല. അത് ചേമ്പറിനുള്ളിൽ താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു ഭൗതിക അന്തരീക്ഷം നിലനിർത്തുന്നതിനെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.

8. വാതകത്തിന്റെ അളവ് പോലെ തന്നെ വാതക വിതരണവും പ്രധാനമാണ്

മറ്റൊരു പ്രായോഗിക പ്രശ്നം, ചേമ്പറിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്ന മൊത്തം വാതകത്തിന്റെ അളവ് ഒരു ഏകീകൃത പ്രക്രിയാ അന്തരീക്ഷം ഉറപ്പുനൽകുന്നില്ല എന്നതാണ്.

ഗ്യാസ് ഇൻലെറ്റ്, ഷവർഹെഡ്, ബാഫിൾ, പമ്പിംഗ് പോർട്ട്, ത്രോട്ടിൽ വാൽവ്, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ഹോൾഡർ എന്നിവയുടെ രൂപകൽപ്പനയും സ്ഥാനവും ചേമ്പറിനുള്ളിൽ വാതകം എങ്ങനെ വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നുവെന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

മോശം വാതക വിതരണം പ്രതിപ്രവർത്തന-വാതക സാന്ദ്രതയിലോ പ്ലാസ്മ സാന്ദ്രതയിലോ പ്രാദേശിക വ്യതിയാനങ്ങൾക്ക് കാരണമാകും. ഇതിന്റെ ഫലമായി അടിവസ്ത്രത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത സ്ഥാനങ്ങളിൽ വ്യത്യസ്ത ഫിലിം കോമ്പോസിഷനുകളോ കനമോ ഉണ്ടാകാം.

വലിയ ഏരിയ കോട്ടിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾക്കും ഉയർന്ന ലോഡിംഗ് ശേഷിയുള്ള ഉൽ‌പാദന ഉപകരണങ്ങൾക്കും ഇത് വളരെ പ്രധാനമാണ്.

അതിനാൽ, ഒരു വാക്വം കോട്ടിംഗ് മെഷീൻ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുമ്പോൾ, പ്ലാസ്മ-സ്രോതസ്സ് കോൺഫിഗറേഷൻ, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് റൊട്ടേഷൻ, പമ്പിംഗ് ജ്യാമിതി, ചേമ്പർ ഘടന എന്നിവയ്‌ക്കൊപ്പം ഗ്യാസ്-ഫ്ലോ ഡിസൈൻ പരിഗണിക്കണം.

9. കോട്ടിംഗ് പെട്ടെന്ന് മാറുമ്പോൾ, ആദ്യം അന്തരീക്ഷം പരിശോധിക്കുക.

യഥാർത്ഥ ഉൽ‌പാദനത്തിൽ, നിറം, കാഠിന്യം, അഡീഷൻ, ഫിലിം കനം അല്ലെങ്കിൽ വൈദ്യുത പ്രകടനം എന്നിവയിലെ പെട്ടെന്നുള്ള മാറ്റങ്ങളായി കോട്ടിംഗ് പ്രശ്നങ്ങൾ പലപ്പോഴും പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു.

ഇത് സംഭവിക്കുമ്പോൾ, ഡിപ്പോസിഷൻ പവർ, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് ബയസ് അല്ലെങ്കിൽ ഡിപ്പോസിഷൻ സമയം എന്നിവ ഉടനടി ക്രമീകരിക്കാൻ പ്രലോഭിപ്പിക്കും. എന്നിരുന്നാലും, അന്തരീക്ഷവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വേരിയബിളുകൾ ആദ്യം പരിശോധിക്കണം.

ഒരു പ്രായോഗിക ട്രബിൾഷൂട്ടിംഗ് ശ്രേണി, നിലവിലെ ഉൽ‌പാദന ഡാറ്റയെ സാധാരണ പ്രക്രിയ അവസ്ഥയുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുക എന്നതാണ്: അടിസ്ഥാന മർദ്ദം, പമ്പ്-ഡൗൺ സമയം, പ്രവർത്തന മർദ്ദം, പ്രക്രിയ-വാതക പ്രവാഹം, റിയാക്ടീവ്-വാതക പ്രവാഹം, ത്രോട്ടിൽ-വാൽവ് സ്ഥാനം, ഡിസ്ചാർജ് വോൾട്ടേജ്/കറന്റ്, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് താപനില, നിക്ഷേപ നിരക്ക്.

ഈ പാരാമീറ്ററുകളിൽ ഒന്ന് മാറിയിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, അത് കോട്ടിംഗ് പാചകക്കുറിപ്പ് പരിഷ്കരിക്കുന്നതിനേക്കാൾ കൂടുതൽ നേരിട്ടുള്ള വിശദീകരണം നൽകിയേക്കാം.

പ്രത്യേകിച്ച്, ഗ്യാസ്-ഫ്ലോ ക്രമീകരണം മാറ്റമില്ലെങ്കിലും ചേമ്പർ മർദ്ദം മാറിയിട്ടുണ്ടെങ്കിൽ, കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലിലല്ല, പമ്പിംഗ് സിസ്റ്റം, പ്രഷർ-കൺട്രോൾ വാൽവ്, ഗ്യാസ് വിതരണം, ചേമ്പർ കണ്ടക്റ്റൻസ് അല്ലെങ്കിൽ ചോർച്ച അവസ്ഥയിലായിരിക്കാം പ്രശ്നം.

10. അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണം ആത്യന്തികമായി ഒരു സിസ്റ്റം-നിയന്ത്രണ പ്രശ്നമാണ്.

വ്യാവസായിക വാക്വം കോട്ടിംഗിൽ നിന്ന് ശേഖരിച്ച പ്രായോഗിക അനുഭവം കാണിക്കുന്നത് അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണത്തെ മൊത്തത്തിലുള്ള വാക്വം സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കാൻ കഴിയില്ല എന്നാണ്.

വാക്വം പമ്പുകളാണ് ചേമ്പറിന്റെ പമ്പിംഗ് ശേഷി നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. ഗ്യാസ് ഡെലിവറി സിസ്റ്റം ഗ്യാസ് ഇൻപുട്ട് നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ത്രോട്ടിൽ വാൽവ് ഗ്യാസ് ഫ്ലോയും ചേമ്പർ മർദ്ദവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം നിയന്ത്രിക്കുന്നു. പ്ലാസ്മ ഉറവിടം വാതകം എങ്ങനെ അയോണീകരിക്കപ്പെടുന്നുവെന്നും ഡിപ്പോസിഷൻ സ്പീഷീസുകളുമായി എങ്ങനെ ഇടപഴകുന്നുവെന്നും നിർണ്ണയിക്കുന്നു. വർക്ക്പീസ് പ്ലാസ്മയുമായി എങ്ങനെ ഇടപഴകുന്നുവെന്ന് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് സിസ്റ്റം നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

ഈ സിസ്റ്റങ്ങൾ ഒരേസമയം പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഒരു പാരാമീറ്ററിലെ മാറ്റം മറ്റ് പലതിനെയും സ്വാധീനിക്കും.

അതിനാൽ, ഒരു പക്വമായ PVD പ്രക്രിയ ഒരൊറ്റ നിശ്ചിത പാരാമീറ്ററിനെ ആശ്രയിക്കുന്നതിനുപകരം ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള പ്രക്രിയ വിൻഡോ സ്ഥാപിക്കണം. വാക്വം മർദ്ദം, വാതക പ്രവാഹം, പ്ലാസ്മ സവിശേഷതകൾ, സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് അവസ്ഥകൾ, ഡിപ്പോസിഷൻ പാരാമീറ്ററുകൾ എന്നിവ ഉൽ‌പാദനത്തിലുടനീളം നിയന്ത്രിത പരിധിക്കുള്ളിൽ തുടരുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുക എന്നതാണ് ലക്ഷ്യം.

തീരുമാനം

സ്ഥിരതയുള്ള വാക്വം കോട്ടിംഗിന്റെ അടിസ്ഥാന ഘടകങ്ങളിലൊന്നാണ് അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണം. അടിസ്ഥാന മർദ്ദം, അവശിഷ്ട വാതക മാനേജ്മെന്റ് എന്നിവ മുതൽ പ്രവർത്തന മർദ്ദം, വാതക പ്രവാഹം, റിയാക്ടീവ്-ഗ്യാസ് ഭാഗിക മർദ്ദം, ടാർഗെറ്റ് വിഷബാധ, ചേമ്പർ ശുചിത്വം എന്നിവ വരെ, ഓരോ ഘടകത്തിനും അന്തിമ കോട്ടിംഗിനെ സ്വാധീനിക്കാൻ കഴിയും.

പരമ്പരാഗത പിവിഡി നിക്ഷേപത്തിന്, സ്ഥിരമായ അന്തരീക്ഷ സാഹചര്യങ്ങൾ ആവർത്തിച്ചുള്ള ഫിലിം വളർച്ചയ്ക്ക് ഒരു അടിത്തറ നൽകുന്നു. റിയാക്ടീവ് സ്പട്ടറിംഗിനും മറ്റ് പ്ലാസ്മ സഹായത്തോടെയുള്ള പ്രക്രിയകൾക്കും, കൃത്യമായ അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണം കൂടുതൽ നിർണായകമാകുന്നു, കാരണം വാതക ഘടന ഫിലിം രൂപീകരണത്തിൽ നേരിട്ട് പങ്കെടുക്കുന്നു.

അതിനാൽ അന്തരീക്ഷ നിയന്ത്രണത്തിന്റെ യഥാർത്ഥ ലക്ഷ്യം ഒരു നിശ്ചിത മർദ്ദമോ വാതകപ്രവാഹ മൂല്യമോ നിലനിർത്തുക മാത്രമല്ല, പ്ലാസ്മ, നിക്ഷേപ സ്പീഷീസുകൾ, അടിവസ്ത്രം, പ്രതിപ്രവർത്തന അന്തരീക്ഷം എന്നിവ നിയന്ത്രിത അവസ്ഥയിൽ നിലനിൽക്കുന്ന ഒരു സ്ഥിരവും പുനരുൽപ്പാദിപ്പിക്കാവുന്നതുമായ നിക്ഷേപ അന്തരീക്ഷം സ്ഥാപിക്കുക എന്നതാണ്.

വ്യാവസായിക വാക്വം കോട്ടിംഗ് ഉപകരണങ്ങൾക്ക്, വാക്വം പമ്പിംഗ് സിസ്റ്റം, ഗ്യാസ്-ഡെലിവറി സിസ്റ്റം, പ്രഷർ-കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം, പ്ലാസ്മ സോഴ്‌സ്, ചേമ്പർ ഘടന, പ്രോസസ്-കൺട്രോൾ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ എന്നിവയുടെ ഏകോപിത രൂപകൽപ്പന ആവശ്യമാണ്.

-ഈ ലേഖനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചത്വാക്വം കോട്ടിംഗ് ഉപകരണ നിർമ്മാതാവ്ഷെൻഹുവ വാക്വം