PVD (fysisk ångavsättning) Förbehandling av förbehandling av förbehandling (hur mycket vet du om de dolda kunskapspunkterna?))

PVD (fysisk ångavsättning) Förbehandling av förbehandling av förbehandling (hur mycket vet du om de dolda kunskapspunkterna?))

Degas (avgasning/bakning) i PVD -processen (fysisk ångavsättning) är ett kritiskt förbehandlingssteg vars huvudsyfte är att ta bort flyktiga föroreningar (t.ex. vattenånga) adsorberat på ytan av skivan och dess inre. Detta steg utförs vanligtvis efter att skivan matats in i deponeringskammaren och innan deponeringen av filmen börjar officiellt.

Figur 1 DMD (dual-läge Degas) lampa

Strukturdiagram

Varför är Degas så viktigt?

1. Garanterad film vidhäftning:

Vattenånga, kolväten eller andra föroreningar som är adsorberade på ytan av skivan kan bilda ett svagt gränsskikt, vilket kraftigt hindrar den direkta bindningen av avsatta atomer/molekyler till substratytan. Att ta bort dessa gaser är en förutsättning för att få god membranbaserad bindning.
2. Förbättra filmens renhet:Restgaser kan sopas in i filmen under avsättning och bli föroreningar, som påverkar filmens kemiska renhet, elektriska egenskaper (såsom resistivitet), optiska egenskaper (såsom absorption, brytningsindex) och mekaniska egenskaper (såsom stress, hårdhet).

3. Förbättra filmtätheten och strukturen:Adsorberade gasmolekyler kan störa migrationen och diffusionen av deponerade partiklar, vilket hindrar deras bildning av täta, enhetliga kornstrukturer, vilket potentiellt kan leda till lösa porösa filmer eller kolumnkristaller.

4. Underhålla vakuum:Skivan är en av de största gaskällorna i deponeringskammaren. Utan avgasning kommer skivan att fortsätta att frigöra gas när kammaren pumpas till ett högt vakuum, försämrar kammarens vakuumnivå och gör det svårt att uppnå den höga vakuummiljön som krävs för PVD -processen (vanligtvis mindre än 10⁻⁶ MBAR). Detta påverkar avsättningshastighet, partikelenergi och filmkvalitet.
5. Se till att processstabilitet:Otillräckligt utgasning kommer att leda till inkonsekvent utgasning av skivor i olika partier eller till och med olika positioner i samma parti, vilket resulterar i fluktuationer i filmprestanda och tjocklek.

6. Förhindra stänk och båge:I PVD -processer såsom sputtering, om det finns en stor mängd vattenånga eller andra joniserbara gaser på ytan av skivan, är det lätt att utlösa instabil glödutsläpp, stänk eller till och med förstörande bågutsläpp vid hög effekt, skada målet och skivan.
Ii.AvgasaBehandla

0020-70376 Degas kammare

Degas kärnprincip är att ta bort flyktiga föroreningar på ytan genom att värma (bakning) skivan. Dess huvudprocess är som följer:

1. Skivplacering: Ladda den rengjorda skivan på Degas -kammaren på PVD -enheten;

2. Den inerta gasen AR passeras för att få kammaren att nå ett visst tryck, och lampans uppvärmningstemperatur ovanför skivan är i allmänhet inställd på cirka 300 grader (basen där skivan placeras hålls på 300 grader under hela processen).
3. Värm och baka: Värm underlaget till en specifik temperatur och håll det ett tag. Denna temperatur och tid är nyckelparametrar för DEGAS -processen.

4. Evakuering: Starta vakuumpumpen och pumpa kammaren till ett basvakuum (t.ex. 10^⁻8 torr eller mindre).

5. När du har nått det inställda trycket, ta bort skivan och placera den i den pre-rena kammaren.

Fig.2 Temperaturförändringskurvor för DMD BTM och topp

Fig.3 Curve of DMD Chamber Pressure

NyckelProcessPdegas arametrar
1. Temperatur: Detta är den viktigaste parametern

Princip: Temperaturen måste ge tillräckligt med energi för att bryta den fysiska adsorptionen (van der Waals Force) och kemiska adsorptionsbindningar mellan gasmolekyler (särskilt vattenmolekyler) och ytan på skivan, och till och med främja diffusion och flykt av upplösta gaser på den ytliga ytan av substratet. Men temperaturen bör inte vara för hög, för hög kommer att påverka det främre skiktet.
2. Tid: nära besläktad med temperaturen

Princip: Tiden måste vara tillräckligt lång för att värmen kan genomföras i underlaget (särskilt det tjocka underlaget), så att den adsorberade gasen har tillräckligt med tid att desorptionera och diffundera till ytan och pumpas bort av vakuumpumpen.

3. Vakuumnivå

Basvakuum: Innan uppvärmningen börjar bör kammaren uppnå ett tillräckligt bra basvakuum (t.ex. <10^⁻8 Torr) för att minska bakgrundsgasstörningen och förbättra värmeledningens effektivitet (värmekonvektion är minimal vid högt vakuum, främst genom strålning och ledning).

 

0010-20351 6 Inch Degas Lamp Module 350C PVD

Iv.Jämförelse av Degas vs Plasma Cleaning Pre-rengöring

Degas: Det löser huvudsakligen den fysiska adsorptionen av gaser (särskilt vattenånga) och förlitar sig på termisk energi för att avlägsna den inre avgasande effekten av djupa porer och komplexa strukturer, som är den huvudsakliga metoden för att avlägsna inre adsorberade gaser.

Plasmarengöring (PCXT/RPC -process): Löser huvudsakligen den organiska materialföroreningen och oxidskiktet på ytan och förlitar sig på kemiskt aktiva partiklar och jonbombardement. Det kan effektivt ta bort kolväteföroreningar och oxider.

Kombination: I PVD-processen används DEGAS vanligtvis först och sedan används pre-clean i kombination för att uppnå bästa rengöringseffekt.

V. Slutsats

DEGAS (avgasning/bakning) -processen vid PVD -förbehandling är ett kritiskt steg för att effektivt ta bort flyktiga föroreningar, främst vattenånga, adsorberad på ytan och insidan av skivan genom att värma den i en lägre vakuummiljö. Dess kärnändamål är att förbättra filmens vidhäftning, renhet, densitet och enhetlighet, säkerställa den stabila avsättningsprocessen under högt vakuum och slutligen få högpresterande och pålitliga filmbeläggningar. Exakt kontroll av Degas temperatur, tid och vakuummiljö är nyckeln till bearbetning.