په ویکیوم کوټینګ کې، د اتموسفیر کنټرول یو له هغو بنسټیزو فکتورونو څخه دی چې د فلم کیفیت او د پروسې ثبات اغیزمن کوي. که څه هم د کوټینګ چیمبر د ویکیوم لاندې کار کوي، د زیرمو چاپیریال په بشپړ ډول "ګاز نه پاک" ځای نه دی. پاتې ګازونه، د پروسس ګازونه، تعاملي ګازونه، د ګاز جریان، کاري فشار، او د پمپ کولو شرایط په دوامداره توګه د پلازما او زیرمو ډولونو سره تعامل کوي.
په حقیقي تولید کې، د کوټینګ ډیری نیمګړتیاوې چې د هدف، کیتوډ، سبسټریټ، یا بریښنا رسولو سره تړاو لري په پای کې د بې ثباته اتموسفیر کنټرول ته بیرته راستنیدلی شي. ستونزې لکه بې ثباته فلم رنګ، ضعیف چپکونکی، غیر معمولي فلم مقاومت، ډیر آرکینګ، غیر مساوي فلم ضخامت، پن هولونه، او د بیچ څخه بیچ توپیر اکثرا د پروسې په فضا کې بدلونونو سره نږدې تړاو لري.
له همدې امله، د صنعتي PVD سیسټمونو لپاره، د اتموسفیر کنټرول باید یوازې د ګاز جریان میټر تنظیم کولو په توګه ونه ګڼل شي. دا یوه همغږي پروسه ده چې پکې د اساس فشار، د پاتې ګاز جوړښت، د پروسې ګاز جریان، کاري فشار، د ګاز جزوي فشار، د پمپ کولو چلښت، د پلازما شرایط، او د غبرګون ګاز فیډبیک شامل دي.
۱. لومړی ګام د ګاز انجیکشن نه دی، بلکې د اساس خلا کنټرول دی
په تولید کې یوه عامه تېروتنه دا ده چې د پروسس ګاز پیرامیټرو باندې تمرکز وشي پداسې حال کې چې د ویکیوم چیمبر حالت له پامه غورځول کیږي.
د پروسس ګازونو معرفي کولو دمخه، د کوټینګ چیمبر باید مناسب اساس فشار ته ورسیږي. د کافي ټیټ اساس فشار د پاتې اکسیجن، د اوبو بخار، هایدروکاربنونو او نورو ککړونکو موادو کمولو کې مرسته کوي. دا پاتې ګازونه کولی شي د زیرمه کولو په پروسه کې برخه واخلي او د ودې فلم کې شامل شي، د فلم جوړښت، مایکرو جوړښت، چپکولو، او نظری یا بریښنایی ملکیتونو اغیزه کوي.
دا په ځانګړي ډول د تعاملي PVD پروسو لپاره مهم دی. د مثال په توګه، کله چې نایټرایډونه یا اکسایډونه زیرمه کیږي، نو مطلوب تعاملي ګاز باید د غیر کنټرول شوي اکسیجن یا اوبو بخار څخه توپیر شي چې په چیمبر کې پاتې کیږي. که نه نو، اصلي تعاملي فضا ممکن د پروسې ترکیب څخه د پام وړ انحراف وکړي حتی که د ډله ایز جریان کنټرولر په نورمال ډول کار کوي.
په عملي تولید کې، که چیرې ورته ترکیب ناڅاپه مختلف کوټینګ پایلې تولید کړي، نو لومړۍ پوښتنه باید تل دا نه وي چې ایا د هدف ځواک بدل شوی دی. دا هم اړینه ده چې وګورئ چې ایا د اساس فشار، د پمپ کولو وخت، د چیمبر پاکوالی، او د پاتې ګاز شرایط بدل شوي دي.
۲. د زړه تنګۍ چلند د پروسې یو مهم شاخص دی
یو روغ ویکیوم سیسټم باید نسبتا مستحکم او تکرار کیدونکی پمپ-ډاون ځانګړتیاوې ولري.
که چیرې چیمبر د اړتیا وړ اساس فشار ته د رسیدو لپاره د معمول څخه ډیر وخت ونیسي، نو دا ممکن د ګازو زیاتیدل، ککړتیا، د ویکیوم لیک، د پمپ فعالیت خرابیدل، یا د چیمبر دننه ډیر رطوبت په ګوته کړي.
د ګازونو د خپریدو معمولي سرچینې عبارت دي له سبسټریټ مواد، فکسچرونه، د پولیمر پاتې شوني، د خلا غوړ، د چیمبر ککړ شوي سطحې، او جذب شوي رطوبت. ځینې مواد ممکن د چیمبر ظاهرا د منلو وړ فشار ته رسیدو وروسته د ګازونو خوشې کولو ته دوام ورکړي، چې پایله یې د زیرمه کولو پرمهال د پروسې بې ثباته شرایط دي.
له همدې امله، د پمپ کولو وخت، نهایی فشار، د فشار لوړیدو کچه، او د پروسې ثبات ترمنځ اړیکه کولی شي د ویکیوم سیسټم حالت په اړه ارزښتناک معلومات چمتو کړي.
د تولیدي تجهیزاتو لپاره، د پمپ کولو سیسټم څخه د جلا کیدو وروسته د فشار لوړیدو چلند څارنه هم کولی شي د اصلي لیک او نورمال ګاز خپریدو ترمنځ توپیر کې مرسته وکړي. دا په ځانګړي ډول د ستونزو حل کولو پرمهال ګټور دی.
۳. کاري فشار د ترانسپورت چاپیریال ټاکي
د مناسب بیس خلا ترلاسه کولو وروسته، د پروسس ګاز معرفي کیږي او چیمبر د کاري فشار رژیم ته ننوځي.
کاري فشار په مستقیم ډول د سپټر شوي اتومونو، ایونونو او الکترونونو په اوسط آزاده لاره اغیزه کوي. له همدې امله دا د پلازما ځانګړتیاوې، د جمع کولو کچه، ایونیزیشن، د ذراتو ویشل، او د جمع کولو جریان زاویه ویش اغیزه کوي.
په نسبتا ټیټ فشار کې، سپټر شوي ډولونه کولی شي د چیمبر له لارې د لږو ټکرونو سره سفر وکړي، چې په پایله کې د ډیر سمتي زیرمو جریان رامینځته کیږي. دا کولی شي د ځینو غوښتنلیکونو لپاره ګټور وي مګر ممکن په پیچلي درې اړخیزو برخو باندې د سیوري اغیزې زیاتې کړي.
لکه څنګه چې فشار زیاتیږي، د زیرمو ډولونو او ګازو مالیکولونو ترمنځ ټکرونه ډیر کیږي. د زیرمو جریان ډیر خپور کیږي، کوم چې کولی شي په ځړیدلو سطحو کې پوښښ ښه کړي مګر ممکن د زیرمو موثریت کم کړي او د فلم مورفولوژي بدله کړي.
په پایله کې، کاري فشار باید یوازې د هغه ارزښت په توګه ونه ګڼل شي چې باید "په سمه توګه تنظیم شي". دا د پروسې یو متغیر دی چې په مستقیم ډول د زیرمو ډولونو د ترانسپورت کیینټیک اغیزه کوي.
۴. د ګاز جریان او فشار یو شان نه دي
په عملي PVD عملیاتو کې، د ګاز جریان معمولا د ډله ایز جریان کنټرولر (MFC) په کارولو سره کنټرول کیږي، پداسې حال کې چې د چیمبر فشار د ګاز داخلولو او پمپ کولو ظرفیت ترمنځ توازن لخوا ټاکل کیږي.
دا توپیر خورا مهم دی.
د ګازو د جریان ورته کچه اړینه نه ده چې د خلا سیسټم په مختلفو شرایطو کې ورته کاري فشار تولید کړي. که چیرې د پمپ کولو سرعت، د تروټل والو موقعیت، د چیمبر چلښت، یا د ګازو د جریان داخلي لاره بدله شي، نو پایله لرونکی فشار هم بدلیدلی شي.
د مثال په توګه، که چیرې د تروټل والو یا پمپ کولو سیسټم په غیر معمولي ډول کار کوي، آپریټر ممکن د فشار انحراف لپاره د ګاز جریان زیات کړي. که څه هم فشار ممکن په لنډمهاله توګه د هدف ارزښت ته راستون شي، د ګاز اصلي جریان او پلازما شرایط ممکن دمخه بدل شوي وي.
له همدې امله، تجربه لرونکي پروسس انجنیران عموما د ګاز جریان او د چیمبر فشار یوځای څاري، د دې پرځای چې دواړه پیرامیټرونه په خپلواکه توګه د یوازینۍ پروسې حوالې په توګه وکاروي.
۵. د غبرګوني ګاز کنټرول ډیر حساس دی
د تعاملي PVD پروسو لکه TiN، CrN، TiAlN، Al₂O₃، SiO₂، او نورو مرکبو پوښونو لپاره، د اتموسفیر کنټرول خورا پیچلی کیږي.
تعامل کوونکی ګاز په مستقیم ډول د فلم په جوړولو کې برخه اخلي. نایتروجن، اکسیجن، اسیتیلین، میتان، یا نور تعامل کوونکی ګازونه کولی شي د تبخیر شوي یا سپټر شوي ډولونو سره تعامل وکړي ترڅو د فلم وروستی جوړښت وټاکي.
له همدې امله د تعاملي ګاز جزوي فشار کې یو کوچنی بدلون ممکن د فلم په ځانګړتیاو کې د پام وړ بدلون رامینځته کړي.
د مثال په توګه، د نایتروجن ناکافي جریان ممکن د نایټریډیشن نیمګړتیا لامل شي، پداسې حال کې چې ډیر نایتروجن ممکن د زیرمو کچه، پلازما ځانګړتیاوې، د هدف چلند، او د فلم جوړښت اغیزمن کړي. د تعامل کونکي مقناطیسي سپټرینګ کې، د تعامل کونکي ګاز ډیر معرفي کول هم کولی شي د هدف مسمومیت لامل شي، په کوم کې چې د هدف په سطحه یو مرکب طبقه جوړیږي او د سپټرینګ ځانګړتیاوې بدلوي.
له همدې امله د غبرګون وړ سپټرینګ ډیری وختونه د دودیزو فلزي زیرمو په پرتله ډیر پیچلي پروسې کنټرول ته اړتیا لري.
۶. د هدف زهر ورکول د اتموسفیر کنټرول یوه عادي ستونزه ده
په غبرګوني مقناطیسي سپټرینګ کې، د هدف مسمومیت یو له هغو عامو ستونزو څخه دی چې د اتموسفیر کنټرول سره تړاو لري.
کله چې د تعامل کوونکي ګاز جزوي فشار له یوې ټاکلې اندازې څخه زیات شي، د هدف سطحه د مرکب طبقې لخوا پوښل کیدی شي. بیا هدف د فلزي توییدو حالت څخه د زهرجن حالت په لور لیږدوي.
دا لیږد کولی شي د توییدو کچه، د خارجیدو ولتاژ، د خارجیدو جریان، د ثانوي الکترون اخراج، د زیرمو کچه، او د فلم جوړښت کې بدلون راولي.
ستونزه نوره هم ننګونکې کیږي ځکه چې د تعامل کونکي ګاز جریان او هدف حالت ترمنځ اړیکه اکثرا غیر خطي وي. د ګاز جریان کې یو کوچنی بدلون ممکن د پروسې حالت کې غیر متناسب لوی بدلون رامینځته کړي.
د لوړ حجم تولید لپاره، یوازې په ثابت غبرګوني ګاز جریان باندې تکیه کول ممکن کافي نه وي. ډیر پرمختللي سیسټمونه کولی شي د نظري اخراج، خارجیدو ځانګړتیاو، جزوي فشار اندازه کولو، یا نورو پروسې سیګنالونو پراساس د تړل شوي لوپ کنټرول وکاروي ترڅو د غبرګوني زیرمو کړکۍ ثبات کړي.
۷. د خونې پاکوالی په مستقیم ډول د اتموسفیر ثبات اغیزمنوي
د اتموسفیر کنټرول یوازې د ګاز رسولو سیسټم پورې اړه نلري. د کوټینګ چیمبر داخلي حالت هم په مساوي ډول مهم دی.
د تولید د تکراري دورې په جریان کې، د پوښښ مواد په تدریجي ډول د چیمبر په دیوالونو، ډالونو، سبسټریټ فکسچرونو، او نورو داخلي برخو کې راټولیږي. دا زیرمې ممکن د ذراتو ککړتیا یا بهر ګاز کولو سرچینې شي. ځینې زیرمې کولی شي د پروسس ګازونو سره عکس العمل هم وکړي یا د وروسته تودوخې او پلازما عملیاتو په جریان کې مخکې جذب شوي ګازونه خوشې کړي.
دا کولی شي په تدریجي ډول د خونې اصلي فضا بدله کړي حتی کله چې د پروسې ترکیب بدل نه شي.
له همدې امله، د خونې منظم پاکول، د پوښ بدلول، د فکسچر ساتنه، او د ویکیوم مهر معاینه د اتموسفیر مدیریت اړینې برخې دي.
د PVD یو باثباته پروسه یوازې د یو باثباته ترکیب پایله نه ده. دا د خونې دننه د نسبتا باثباته فزیکي چاپیریال ساتلو پورې اړه لري.
۸. د ګازو ویش د ګازو د مقدار په څیر مهم دی
بله عملي مسله دا ده چې د ګازو ټول مقدار چې چیمبر ته ننوځي د پروسې یو شان فضا تضمین نه کوي.
د ګازو د داخلېدو ځای، شاور هیډ، بافل، پمپ کولو پورټ، تروټل والو، او سبسټریټ هولډر ډیزاین او موقعیت دا ټاکي چې ګاز څنګه د خونې دننه ویشل کیږي.
د ګازو ضعیف ویش کولی شي د تعامل کونکي ګاز غلظت یا پلازما کثافت کې ځایی بدلونونه رامینځته کړي. پایله ممکن د سبسټریټ په مختلفو موقعیتونو کې د فلم مختلف ترکیبونه یا ضخامت وي.
دا په ځانګړي ډول د لوی ساحې کوټینګ سیسټمونو او د لوړ بارولو ظرفیت لرونکي تولید تجهیزاتو لپاره مهم دی.
له همدې امله، کله چې د ویکیوم کوټینګ ماشین غوره کول، د ګاز جریان ډیزاین باید د پلازما سرچینې ترتیب، د سبسټریټ گردش، د پمپ کولو جیومیټري، او د چیمبر جوړښت سره یوځای په پام کې ونیول شي.
۹. کله چې پوښښ ناڅاپه بدل شي، لومړی اتموسفیر وګورئ
په حقیقي تولید کې، د پوښ کولو ستونزې ډیری وختونه د رنګ، سختۍ، چپکولو، د فلم ضخامت، یا بریښنایی فعالیت کې ناڅاپي بدلونونو په توګه څرګندیږي.
کله چې دا پیښ شي، نو دا زړه راښکونکې ده چې سمدلاسه د زیرمو ځواک، سبسټریټ تعصب، یا زیرمو وخت تنظیم کړئ. په هرصورت، د اتموسفیر پورې اړوند متغیرات باید لومړی وڅیړل شي.
د ستونزو د حل کولو یوه عملي لړۍ دا ده چې د تولید اوسني معلومات د نورمال پروسې حالت سره پرتله کړئ: د اساس فشار، د پمپ کولو وخت، د کار فشار، د پروسې ګاز جریان، د تعامل ګاز جریان، د تروټل والو موقعیت، د خارجیدو ولتاژ/روان، د سبسټریټ تودوخه، او د زیرمو کچه.
که چیرې د دې پیرامیټرو څخه یو بدل شوی وي، نو دا ممکن د پوښښ ترکیب د تعدیل په پرتله ډیر مستقیم توضیحات وړاندې کړي.
په ځانګړې توګه، که چیرې د ګاز جریان ترتیب بدل شوی نه وي مګر د چیمبر فشار بدل شوی وي، ستونزه ممکن د کوټینګ موادو پرځای د پمپ کولو سیسټم، د فشار کنټرول والو، د ګاز رسولو، چیمبر چلولو، یا لیک حالت کې وي.
۱۰. د اتموسفیر کنټرول په نهایت کې د سیسټم کنټرول ستونزه ده
د صنعتي ویکیوم کوټینګ څخه راټول شوي عملي تجربه ښیي چې د اتموسفیر کنټرول د ټول ویکیوم سیسټم څخه جلا کیدی نشي.
د خلا پمپونه د خونې د پمپ کولو وړتیا ټاکي. د ګاز رسولو سیسټم د ګاز داخلول ټاکي. د تروټل والو د ګاز جریان او د خونې فشار ترمنځ اړیکه تنظیموي. د پلازما سرچینه ټاکي چې ګاز څنګه ایونیز شوی او د زیرمو ډولونو سره تعامل کوي. د سبسټریټ سیسټم ټاکي چې څنګه ورک پیس د پلازما سره تعامل کوي.
دا سیسټمونه په یو وخت کې کار کوي، او په یوه پیرامیټر کې بدلون کولی شي په څو نورو باندې اغیزه وکړي.
له همدې امله، د PVD یوه بشپړه پروسه باید د یوې ثابتې پیرامیټرې پر ځای د یوې باثباته پروسې کړکۍ رامینځته کړي. موخه دا ده چې ډاډ ترلاسه شي چې د خلا فشار، د ګاز جریان، د پلازما ځانګړتیاوې، د سبسټریټ شرایط، او د زیرمو پیرامیټرې د تولید په اوږدو کې د کنټرول شوي حد دننه پاتې شي.
پایله
د اتموسفیر کنټرول د باثباته ویکیوم کوټینګ یو له بنسټیزو عناصرو څخه دی. د اساس فشار او پاتې ګاز مدیریت څخه تر کاري فشار، د ګاز جریان، د عکس العمل ګاز جزوي فشار، د هدف زهر کول، او د چیمبر پاکوالي پورې، هر فکتور کولی شي په وروستي کوټینګ اغیزه وکړي.
د دودیز PVD زیرمو لپاره، د فضا مستحکم شرایط د تکرار وړ فلم ودې لپاره بنسټ چمتو کوي. د غبرګون وړ سپټرینګ او نورو پلازما په مرسته پروسو لپاره، د اتموسفیر دقیق کنټرول نور هم مهم کیږي ځکه چې د ګاز جوړښت په مستقیم ډول د فلم په جوړښت کې برخه اخلي.
له همدې امله د اتموسفیر کنټرول اصلي هدف یوازې د یو ځانګړي فشار یا ګاز جریان ارزښت ساتل ندي. دا د یو باثباته او تکثیر وړ زیرمو چاپیریال رامینځته کول دي چې پکې پلازما، زیرمو ډولونه، سبسټریټ، او تعاملي اتموسفیر په کنټرول شوي حالت کې پاتې کیږي.
د صنعتي ویکیوم کوټینګ تجهیزاتو لپاره، دا د ویکیوم پمپ کولو سیسټم، د ګاز رسولو سیسټم، د فشار کنټرول سیسټم، د پلازما سرچینې، د چیمبر جوړښت، او د پروسې کنټرول سافټویر همغږي ډیزاین ته اړتیا لري.
- دا مقاله د لخوا خپره شوې دهد ویکیوم کوټینګ تجهیزاتو جوړونکید ژینهوا ویکیوم
د پوسټ وخت: اګست-۰۸-۲۰۲۶