PVD (رسوب بخار فیزیکی) فرآیند پیش درمانی Degas (چقدر در مورد آن نکات دانش پنهان می دانید؟))

PVD (رسوب بخار فیزیکی) فرآیند پیش درمانی Degas (چقدر در مورد آن نکات دانش پنهان می دانید؟))

Degas (Degassing/Baking) در فرآیند PVD (رسوب بخار فیزیکی) یک مرحله پیش درمانی مهم است که هدف اصلی آن حذف آلاینده های فرار (به عنوان مثال ، بخار آب) است که بر روی سطح ویفر و فضای داخلی آن جذب می شود. این مرحله به طور معمول پس از تغذیه ویفر در محفظه رسوب و قبل از شروع رسوب فیلم به طور رسمی انجام می شود.

لامپ شکل 1 DMD (Degas دو حالته)

نمودار ساختاری

چرا دگاس اینقدر مهم است؟

1. چسبندگی فیلم تضمین شده:

بخار آب ، هیدروکربن ها یا سایر آلاینده ها که بر روی سطح ویفر جذب می شوند می توانند یک لایه مرزی ضعیف تشکیل دهند ، که به شدت مانع اتصال مستقیم اتم/مولکول های رسوب شده به سطح بستر می شود. از بین بردن این گازها یک پیش نیاز برای به دست آوردن پیوند مبتنی بر غشای خوب است.
2. بهبود خلوص فیلم:گازهای باقیمانده را می توان در حین رسوب وارد فیلم کرد و به ناخالصی تبدیل شد و بر خلوص شیمیایی فیلم ، خواص الکتریکی (مانند مقاومت) ، خواص نوری (مانند جذب ، ضریب شکست) و خصوصیات مکانیکی (مانند استرس ، سختی) تأثیر می گذارد.

3. بهبود تراکم و ساختار فیلم:مولکول های گاز جذب شده می توانند در مهاجرت و انتشار ذرات رسوب شده تداخل داشته باشند و مانع شکل گیری آنها از ساختارهای دانه متراکم و یکنواخت ، که به طور بالقوه منجر به فیلم های متخلخل شل یا کریستال های ستونی می شود.

4. حفظ خلاء:ویفر یکی از بزرگترین منابع گاز در محفظه رسوب است. بدون دفع کردن ، ویفر هنگامی که محفظه به خلاء زیاد پمپ می شود ، باعث رها شدن سطح خلاء محفظه می شود و دستیابی به محیط خلاء زیاد مورد نیاز برای فرآیند PVD (معمولاً کمتر از 10 درجه MBAR) را خراب می کند. این بر میزان رسوب ، انرژی ذرات و کیفیت فیلم تأثیر می گذارد.
5. اطمینان از ثبات فرآیند:عدم موفقیت کافی منجر به ناسازگار بودن ویفرها در دسته های مختلف یا حتی موقعیت های مختلف در همان دسته خواهد شد و در نتیجه نوسانات در عملکرد و ضخامت فیلم ایجاد می شود.

6. از پاشیدن و قوس جلوگیری کنید:در فرآیندهای PVD مانند لکه دار شدن ، اگر مقدار زیادی از بخار آب یا سایر گازهای یونیزر روی سطح ویفر وجود داشته باشد ، به راحتی می توان تخلیه درخشش ناپایدار ، پاشش یا حتی تخلیه قوس مخرب را در قدرت بالا ، به هدف و ویفر آسیب برساند.
ii.درهفرآیند

0020-70376 اتاق دگاس

اصل اصلی Degas این است که با گرم کردن (پخت) ویفر ، آلاینده های فرار روی سطح را از بین ببریم. روند اصلی آن به شرح زیر است:

1. قرار دادن ویفر: ویفر تمیز شده را روی محفظه Degas دستگاه PVD بارگذاری کنید.

2. AR گاز بی اثر از آن عبور می کند تا محفظه به فشار خاصی برسد ، و دمای گرمایش لامپ بالای ویفر به طور کلی در حدود 300 درجه تنظیم می شود (پایه ای که ویفر در آن قرار می گیرد در طول فرآیند 300 درجه حفظ می شود).
3. گرما و پخت: بستر را به دمای خاص گرم کرده و مدتی آن را نگه دارید. این دما و زمان پارامترهای اصلی فرآیند Degas هستند.

4. تخلیه: مجموعه پمپ خلا را شروع کرده و محفظه را به خلاء پایه پمپ کنید (به عنوان مثال ، 10^⁻8 TOR یا کمتر).

5. پس از رسیدن به فشار تنظیم شده ، ویفر را برداشته و آن را در محفظه قبل از تمیز قرار دهید.

شکل 2 منحنی تغییر دما DMD BTM و بالا

شکل 3 منحنی فشار محفظه DMD

کلیدPجنجالPحیاط دگاس
1. دما: این مهمترین پارامتر است

اصل: دما باید انرژی کافی برای شکستن جذب فیزیکی (نیروی ون در والس) و پیوندهای جذب شیمیایی بین مولکول های گاز (به ویژه مولکول های آب) و سطح ویفر فراهم کند و حتی انتشار و فرار از گازهای محلول را در سطح سطحی زیرزمین ترویج کند. اما درجه حرارت نباید خیلی زیاد باشد ، خیلی زیاد بر لایه فلزی لایه جلو تأثیر می گذارد.
2. زمان: از نزدیک با دما مرتبط است

اصل: زمان باید به اندازه کافی طولانی باشد تا گرما به طور کامل در بستر (به ویژه بستر ضخیم) انجام شود ، به طوری که گاز جذب شده زمان کافی برای دفع و پراکندگی در سطح دارد و توسط پمپ خلاء پمپ می شود.

3. سطح خلاء

خلاء پایه: قبل از شروع گرمایش ، محفظه باید به یک خلاء پایه به اندازه کافی خوب برسد (به عنوان مثال ، <10^⁻8 TORR) برای کاهش تداخل گاز پس زمینه و بهبود راندمان هدایت گرما (همرفت گرما در خلاء زیاد ، عمدتا با تابش و هدایت) حداقل است.

 

0010-20351 6 int اینچ ماژول لامپ Degas 350C PVD

IVمقایسه Degas vs Plasma Pree Clean

Degas: این عمدتا جذب فیزیکی گازها (به ویژه بخار آب) را حل می کند و به انرژی حرارتی متکی است تا اثر دگیزی داخلی منافذ عمیق و ساختارهای پیچیده را از بین ببرد ، که این روش اصلی از بین بردن گازهای جذب شده داخلی است.

تمیز کردن پلاسما (فرآیند PCXT/RPC): به طور عمده آلودگی ماده آلی و لایه اکسید را روی سطح حل می کند و به ذرات فعال شیمیایی و بمباران یونی متکی است. به طور موثری می تواند آلاینده های هیدروکربن و اکسیدها را از بین ببرد.

ترکیب: در فرآیند PVD ، معمولاً ابتدا از Degas استفاده می شود و سپس از قبل از تمیز در ترکیب استفاده می شود تا به بهترین اثر تمیز کردن برسد.

V. نتیجه گیری

فرآیند Degas (Degassing/Baking) در پیش درمانی PVD یک گام مهم در از بین بردن موثر آلودگی های فرار ، عمدتا بخار آب است که با گرم کردن آن در محیط خلاء پایین تر روی سطح و داخل ویفر جذب می شود. هدف اصلی آن بهبود چسبندگی ، خلوص ، چگالی و یکنواختی فیلم ، اطمینان از روند رسوب پایدار در خلاء زیاد و در نهایت به دست آوردن پوشش های با کارایی بالا و قابل اعتماد است. کنترل دقیق دمای دما ، زمان و محیط خلاء برای موفقیت در پردازش مهم است.