வெற்றிடப் படிவு செயல்முறைகளில் பூச்சுப் பிரிதல் பற்றிய பகுப்பாய்வு

பூச்சுப் படலப் பிரிதல், ஒட்டுதல் தோல்வி அல்லது உரிதல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு முக்கியமான தரக் கவலையாகும்.வெற்றிடப் படிவு செயல்முறைகள்படியவைக்கப்பட்ட படலம் அடித்தளத்திலிருந்து பிரிந்து, செயல்பாட்டுத் திறனையும் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டையும் சீர்குலைக்கும்போது இந்த நிகழ்வு ஏற்படுகிறது. இதன் மூலக் காரணங்களை முழுமையாகப் புரிந்துகொள்ள, நான்கு முக்கியப் பரிமாணங்களில் முறையான ஆய்வு தேவைப்படுகிறது.

1. அடித்தள மேற்பரப்பு தயாரிப்புக் குறைபாடுகள்

போதுமான மேற்பரப்பு ஆற்றல் இல்லாமை: குறைந்த மேற்பரப்பு ஆற்றல் கொண்ட அடி மூலக்கூறுகள் (எ.கா., PP, PTFE) முறையான ஈரமாதலை எதிர்க்கின்றன, இதனால் திறமையான இடைமுகப் பிணைப்பு தடுக்கப்படுகிறது. 40 mN/m-க்குக் குறைவான மேற்பரப்பு ஆற்றலுக்கு, பொதுவாக பிளாஸ்மா செயலாக்கம் அல்லது வேதியியல் ஆயத்தப்படுத்தல் அவசியமாகிறது.

மாசுபடுதலின் இருப்பு: எஞ்சியிருக்கும் பிரிப்பு முகவர்கள், எண்ணெய்கள் அல்லது உறிஞ்சப்பட்ட ஈரப்பதம் ஆகியவை பலவீனமான எல்லை அடுக்குகளை உருவாக்கி, ஒட்டுதல் வலிமையைக் குறைக்கும் இடைமுக மாசுபடுதல்களாகச் செயல்படுகின்றன.

முறையற்ற மேற்பரப்பு நிலவமைப்பு: அதீத வழவழப்பான மேற்பரப்புகளில் இயந்திரப் பிணைப்புத் தளங்கள் இருப்பதில்லை, அதே சமயம், மிகவும் கரடுமுரடான மேற்பரப்புகள் படிவுப் பாய்வை மறைத்து, அழுத்தச் செறிவுப் புள்ளிகளை உருவாக்கக்கூடும்.

2. செயல்முறை தொடர்பான தோல்வி வழிமுறைகள்

மோசமான வெற்றிட ஒருமைப்பாடு: 5×10⁻⁵ Torr-ஐத் தாண்டிய அடித்தள அழுத்தம், எஞ்சிய வாயு உட்புகுவதை அனுமதித்து, ஆக்சிஜனேற்றப்பட்ட இடைமுகங்களுக்கும் பிணைப்புத் திறன் குறைவதற்கும் வழிவகுக்கிறது.

போதுமான பிளாஸ்மா சிகிச்சை இல்லாமை: குறைந்த அளவு பிளாஸ்மா செயலாக்கம் (குறைந்த ஆற்றல் அடர்த்தி/குறுகிய கால அளவு) வேதியியல் பிணைப்பிற்குத் தேவையான போதுமான மேற்பரப்பு செயல்பாட்டுக் குழுக்களை உருவாக்கத் தவறுகிறது.

தவறான இடைமுகப் பொறியியல்: ஒட்டுதலை ஊக்குவிக்கும் இடைப்படலங்கள் (எ.கா., உலோக-பாலிமர் அமைப்புகளுக்கான Cr, Ti, அல்லது SiOₓ) இல்லாதது, பொருளின் பண்புகள் படிப்படியாக மாறுவதைத் தடுக்கிறது.

3. பொருள் இணக்கத்தன்மை சிக்கல்கள்

வெப்ப விரிவாக்கப் பொருத்தமின்மை: பூச்சுக்கும் அடி மூலக்கூறுக்கும் இடையே 5 ppm/°C-க்கு மேல் உள்ள CTE வேறுபாடுகள், வெப்பச் சுழற்சியின் போது இடைமுக அழுத்தங்களை உருவாக்கி, சோர்வினால் ஏற்படும் அடுக்குப்பிரிதலை ஊக்குவிக்கின்றன.

வேதியியல் பொருந்தாமை: இடைமுக வினை விளைபொருட்கள் இல்லாததால் (எ.கா., உலோகம்-பீங்கான் அமைப்புகளில் கார்பைடு உருவாக்கம்), குறைந்த வலிமை கொண்ட முற்றிலும் இயற்பியல் பிணைப்பு ஏற்படுகிறது.

4. படிவு அளவுரு மீறல்கள்

உகந்ததாக்கப்படாத சார்பு மின்னழுத்தம்: தவறான அடி மூலக்கூறு சார்பு, இடைமுகக் கலவை மற்றும் குறைபாடு உருவாக்கத்திற்குத் தேவையான அயனித் தாக்குதலைப் போதுமான அளவு வழங்கத் தவறுகிறது.

வீதத்தால் ஏற்படும் குறைபாடுகள்: அதிகப்படியான படிவு வீதங்கள் (>5 nm/s) நுண்துளை எல்லைகளுடன் கூடிய தூண் போன்ற வளர்ச்சியை ஏற்படுத்தி, ஒத்திசைவு வலிமையைக் குறைக்கின்றன.

வெப்பநிலை மேலாண்மைப் பிழைகள்: உகந்த வரம்பிலிருந்து அடி மூலக்கூறு வெப்பநிலையில் ஏற்படும் 15%-க்கும் அதிகமான விலகல்கள், கருவாக்க அடர்த்தி மற்றும் இடைமுகப் பரவலைப் பாதகமாகப் பாதிக்கின்றன.

தடுப்பு முறையியல்

மேற்பரப்புச் செயல்பாட்டைச் சரிபார்க்க, நிகழ்நேர பிளாஸ்மா கண்டறிதல் முறைகளை (OES, லாங்முயர் ஆய்வுக் கருவிகள்) நடைமுறைப்படுத்துங்கள்.

கலவை மாற்றியமைக்கப்பட்ட படிவு முறையைப் பயன்படுத்தி தரப்படுத்தப்பட்ட இடை அடுக்குகளை வடிவமைக்கவும்.

கடுமையான மாசு கட்டுப்பாட்டு நெறிமுறைகளைப் பின்பற்றவும் (தூய்மை அறை ISO வகுப்பு 6+).

வீதம்/தடிமன் கட்டுப்பாட்டிற்கு, நிகழ்விட குவார்ட்ஸ் படிக கண்காணிப்பைப் பயன்படுத்தவும்.

முக்கிய அளவுருக்களுக்கு (அழுத்தம், சாய்வு, வெப்பநிலை) புள்ளிவிவர செயல்முறைக் கட்டுப்பாட்டை நிறுவுதல்

முடிவு
பூச்சுப் பிரிதல் என்பது தனிப்பட்ட அளவுருப் பிழைகளால் அல்லாமல், பல செயல்முறை நிலைகளில் ஏற்படும் ஒருங்கிணைந்த தோல்விகளால் உண்டாகிறது. ஒரு வலுவான ஒட்டுதல் உத்திக்கு, அடி மூலக்கூறு தயாரிப்பு, இடைமுகப் பொறியியல் மற்றும் படிவு இயக்கவியல் ஆகியவற்றின் ஒருங்கிணைந்த உகப்பாக்கம் தேவைப்படுகிறது. இடைமுக வேதியியல் மற்றும் அழுத்த மேலாண்மையின் முறையான கட்டுப்பாட்டின் மூலம், நவீன வெற்றிடப் படிவு செயல்முறைகள் பெரும்பாலான பொருள் சேர்க்கைகளுக்கு 50 MPa-க்கும் அதிகமான சீரான ஒட்டுதல் செயல்திறனை அடைய முடியும்.

—இந்தக் கட்டுரை வெளியிடப்பட்டது வெற்றிட பூச்சு உபகரணங்கள்உற்பத்தியாளர் ஜென்ஹுவா வேக்யூம்