การทำความสะอาดห้องสุญญากาศอย่างล้ำลึก: หัวใจสำคัญของความเสถียรของกระบวนการและคุณภาพของฟิล์มบาง

ในกระบวนการเคลือบสุญญากาศที่ต้องการความแม่นยำสูงความสะอาดของห้องปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อแรงดันพื้นฐาน ความบริสุทธิ์ของฟิล์ม การยึดเกาะ และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ในท้ายที่สุดคือ การทำความสะอาดประจำวันเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะขจัดสิ่งสกปรกที่ฝังแน่นซึ่งสะสมมานาน ดังนั้น การทำความสะอาดอย่างล้ำลึกเป็นระยะจึงเป็นขั้นตอนที่ขาดไม่ได้สำหรับการรักษาระดับมาตรฐานการผลิตที่สูง บทความนี้จะอธิบายอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับขั้นตอนระดับมืออาชีพและข้อควรพิจารณาที่สำคัญสำหรับการทำความสะอาดห้องสุญญากาศอย่างล้ำลึก

1. การเตรียมการก่อนทำความสะอาดและระเบียบปฏิบัติด้านความปลอดภัย

การระบายอากาศของระบบและการแยกแหล่งจ่ายไฟ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่ารอบการทำงานทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์และห้องกลับสู่ความดันบรรยากาศแล้ว ดำเนินการตามขั้นตอนการล็อกเอาต์-แท็กเอาต์อย่างเต็มรูปแบบเพื่อแยกแหล่งจ่ายไฟทั้งหมด (แรงดันสูง, RF, เครื่องทำความร้อน), แหล่งจ่ายก๊าซ และท่อน้ำ เพื่อรับประกันความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน

การถอดชิ้นส่วนและการแบ่งโซน: ถอดชิ้นส่วนภายในที่ถอดได้ทั้งหมด เช่น ตัวยึดแผ่นรองรับ บานชัตเตอร์ เรือระเหย แคโทดอาร์ค แผ่นกั้น และหัวเซ็นเซอร์ของไมโครมอนิเตอร์คริสตัลควอตซ์ การทำเช่นนี้จะแบ่งห้องออกเป็นสองพื้นที่ทำความสะอาดหลัก ได้แก่ "ตัวเครื่องหลัก" และ "ชิ้นส่วน" ซึ่งช่วยให้ทำความสะอาดได้อย่างทั่วถึงยิ่งขึ้น

การวิเคราะห์สารปนเปื้อน: ดำเนินการประเมินเบื้องต้นเกี่ยวกับประเภทของสารปนเปื้อน ซึ่งโดยทั่วไปจะรวมถึง:

สารตกค้างจากปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน: เศษผงที่กระเด็นจากแหล่งกำเนิด PVD หรือสารระเหย

สารเคลือบอนินทรีย์: ฟิล์มบางที่เคลือบลงบนพื้นที่ที่ไม่ใช่พื้นผิว (เช่น ผนังห้อง)

คราบน้ำมันในปั๊มสุญญากาศ: การปนเปื้อนของไฮโดรคาร์บอนเนื่องจากการไหลย้อนกลับหรือปั๊มขัดข้อง

สิ่งปนเปื้อนที่เป็นอนุภาค: ฝุ่นละออง เส้นใย หรืออนุภาคฟิล์มที่หลุดลอกออกมา

II. วิธีการทำความสะอาดและการเลือกกระบวนการ

ต้องเลือกวิธีการทำความสะอาดที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากสารปนเปื้อนเฉพาะชนิด โดยทั่วไปแล้วจะเรียงลำดับจากวิธีการทำความสะอาดทางกายภาพไปสู่การทำความสะอาดทางเคมี

วิธีการทำความสะอาดทางกายภาพ

การพ่นทรายแห้ง/การพ่นลูกปัด: ใช้เม็ดทรายละเอียดที่ไม่ทำปฏิกิริยากับสารเคมี (เช่น อลูมินา โซเดียมไบคาร์บอเนต) ที่ความดันควบคุมได้ เพื่อกระแทกผนังห้องและสารเคลือบหนาๆ ช่วยขจัดคราบฝังแน่นและสิ่งสกปรกหนาๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ได้พื้นผิวด้านที่เรียบเนียนสม่ำเสมอ

ผ้าเช็ดทำความสะอาดแบบไม่เป็นขุยและตัวทำละลายความบริสุทธิ์สูง: สำหรับพื้นที่ขนาดใหญ่ที่มีการปนเปื้อนทั่วไป ให้ใช้ผ้าเช็ดทำความสะอาดแบบไม่ทอ (เช่น โพลีเอสเตอร์หรือผ้าที่ไม่เป็นขุย) ชุบด้วยตัวทำละลายความบริสุทธิ์สูง (เช่น ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ อะซิโตน หรือสาร VOC เฉพาะทาง) เช็ดในทิศทางเดียวเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนซ้ำ

วิธีการทำความสะอาดด้วยสารเคมี

การทำความสะอาดด้วยตัวทำละลาย: สามารถกำจัดคราบน้ำมันและโพลิเมอร์บางชนิดได้โดยใช้ตัวทำละลายเฉพาะสำหรับการแช่หรือเช็ด การกำจัดตัวทำละลายออกให้หมดหลังการทำความสะอาดเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อป้องกันไม่ให้กลายเป็นแหล่งปนเปื้อนใหม่และขัดขวางการดูดอากาศออกให้หมด

การแช่และลอกสีด้วยสารเคมี: แช่ชิ้นส่วนที่ถอดออกในน้ำยาลอกสีโดยเฉพาะหรือสารละลายกรด/ด่าง (เช่น กรดไนตริก โซเดียมไฮดรอกไซด์) เพื่อละลายสีเคลือบอนินทรีย์และออกไซด์ ควบคุมความเข้มข้น อุณหภูมิ และเวลาในการแช่อย่างเคร่งครัดเพื่อหลีกเลี่ยงการกัดกร่อนของพื้นผิว จากนั้นล้างออกให้สะอาดด้วยน้ำปราศจากไอออนและทำให้แห้งอย่างรวดเร็ว

การกระตุ้นและการทำให้พื้นผิวเฉื่อย

สำหรับห้องที่ทำจากสแตนเลส อาจใช้กรรมวิธีพาสซิเวชันหลังจากการทำความสะอาดอย่างล้ำลึก เพื่อสร้างชั้นป้องกันโครเมียมออกไซด์ที่หนาแน่น ช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและลดอัตราการปล่อยก๊าซ

III. การบำบัดและการตรวจสอบหลังการทำความสะอาด

การทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิค: สำหรับชิ้นส่วนที่มีรูปทรงเรขาคณิตซับซ้อน การทำความสะอาดด้วยคลื่นอัลตราโซนิคจะใช้ปรากฏการณ์คาวิตาชันเพื่อกำจัดอนุภาคขนาดเล็กกว่าไมครอนออกจากรูพรุนและร่องเล็กๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การทำให้แห้ง: ชิ้นส่วนที่ทำความสะอาดทั้งหมดจะต้องทำให้แห้งโดยใช้ไนโตรเจนแห้งหรืออากาศแห้งที่ปราศจากน้ำมัน และนำไปอบในเตาอบทันทีที่อุณหภูมิที่เหมาะสม (เช่น 80-120°C) เพื่อขจัดความชื้นที่ดูดซับไว้อย่างหมดจด

การประกอบกลับและการตรวจสอบการรั่ว: ติดตั้งชิ้นส่วนที่แห้งและสะอาดทั้งหมดกลับเข้าไปในห้องสุญญากาศ ก่อนทำการดูดอากาศออก ให้ไล่อากาศออกจากห้องด้วยไนโตรเจนบริสุทธิ์สูงเป็นเวลาสั้นๆ เริ่มระบบสูบอากาศและทำการตรวจสอบการรั่วอย่างคร่าวๆ ในขั้นตอนการดูดสุญญากาศขั้นต้น เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการรั่วซึมที่พื้นผิวการปิดผนึกและการเชื่อมต่อหน้าแปลนทั้งหมด

การตรวจสอบประสิทธิภาพ: ดำเนินการตามรอบการลดแรงดันมาตรฐาน บันทึกกราฟแรงดันเทียบกับเวลาตั้งแต่สุญญากาศระดับหยาบจนถึงสุญญากาศระดับสูง และเปรียบเทียบกับข้อมูลก่อนการทำความสะอาด แรงดันพื้นฐานสุดท้ายและความเสถียรของแรงดันนั้นเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญที่สุดในการประเมินประสิทธิภาพการทำความสะอาด สามารถทำการทดลองการเคลือบเปล่า (โดยไม่มีพื้นผิว) จากนั้นตรวจสอบด้วยเครื่องวัดคุณภาพพื้นผิว (QCM) หรือเครื่องมือวิเคราะห์พื้นผิวเพื่อหาการปล่อยก๊าซหรือสารปนเปื้อนที่ผิดปกติ

บทสรุป

การทำความสะอาดห้องสุญญากาศอย่างล้ำลึกเป็นงานทางวิศวกรรมที่มีระบบและความแม่นยำสูง ไม่ใช่เพียงแค่การทำความสะอาดทั่วไป ผู้ปฏิบัติงานจำเป็นต้องมีความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับกลไกการปนเปื้อน ความเข้ากันได้ของวัสดุ และข้อกำหนดของกระบวนการ โดยการกำหนดและปฏิบัติตามโปรโตคอลการทำความสะอาดอย่างล้ำลึกที่เป็นมาตรฐานอย่างเคร่งครัด อัตราความบกพร่องในการผลิตจะลดลงอย่างมาก เพิ่มความสม่ำเสมอของประสิทธิภาพฟิล์มบาง และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ จึงมั่นใจได้ถึงความเหนือกว่าของกระบวนการและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ในตลาดที่มีการแข่งขันสูง

—บทความนี้เผยแพร่โดย อุปกรณ์เคลือบผิวด้วยการสปัตเตอร์แบบแมกเนตรอนtผู้ผลิต Zhenhua Vacuum