หลังจากเลือกวัสดุแล้ว สิ่งที่มักตัดสินประสิทธิภาพของเครื่องมือคือหน่วยเมตริกเชิงปริมาณ เช่น ความสม่ำเสมอของความหนา ระดับอนุภาค และความบริสุทธิ์ บทความนี้จะจัดมิติคุณภาพที่สำคัญของการเคลือบ CVD SiC ในการยอมรับและการใช้งาน ซึ่งช่วยเปลี่ยนจาก "ข้อกำหนดที่ตรงกัน" เป็น "สามารถตรวจสอบรายงานและคาดการณ์ความเสี่ยงได้

1.เหตุใดความสม่ำเสมอของความหนาจึงส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของสนามความร้อนและฟิล์ม

ข้อสรุปหลัก:ความหนาของการเคลือบที่ไม่สม่ำเสมอจะเปลี่ยนความต้านทานความร้อนและสภาพพื้นผิวในท้องถิ่น ซึ่งจะส่งผลต่อความสม่ำเสมอของอุณหภูมิและการกระจายความหนาของฟิล์มเอพิแทกเซียล เป้าหมายทางวิศวกรรมทั่วไปคือการควบคุมความสม่ำเสมอของความหนาภายใน ±5% โดยวางจุดการวัดไว้ในโซนวิกฤติของชิ้นส่วน ไม่ใช่แค่ดูที่ค่าเฉลี่ยเท่านั้น

สำหรับชิ้นส่วนโซนร้อน เช่น ตัวรับและวงแหวนอุ่น การเคลือบจะเป็นทั้งตัวกั้นทางเคมีและเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางความร้อน ภายใต้ความหนาปกติเดียวกัน การเบี่ยงเบนอย่างมากระหว่างขอบและศูนย์กลาง หรือระหว่างร่องและพื้นที่เรียบ สามารถขยายความแปรปรวนที่สม่ำเสมอที่ขอบของหน้าต่างกระบวนการได้

รายการที่เกี่ยวข้องกับความหนาที่น่าจับตามอง

• ความหนาที่กำหนดและช่วงพิกัดความเผื่อ (จับคู่กับกระบวนการและโครงสร้างชิ้นส่วน)

• ความสม่ำเสมอหลายจุด (แนะนำให้ครอบคลุมโซนการเปลี่ยนผ่านบริเวณกึ่งกลาง ขอบ และโครงสร้าง)

• ความแตกต่างระหว่างใบหน้าที่วิพากษ์วิจารณ์และใบหน้าที่ไม่สำคัญนั้นอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้หรือไม่

2.ต้องใช้หน่วยเมตริกเชิงปริมาณใดบ้างในการควบคุมอนุภาค

ข้อสรุปหลัก:การควบคุมอนุภาคไม่สามารถหยุดที่ "อนุภาคต่ำ" ได้ ควรลงบนพื้นผิวที่สะอาด ความหนาแน่น และมีความเสี่ยงต่อการเป็นผง การปฏิบัติงานด้านวิศวกรรมมักใช้อนุภาคต่อหน่วยพื้นที่ ความหยาบของพื้นผิว และความสมบูรณ์ของการเคลือบเป็นรายการตรวจสอบเมื่อเข้ามาและก่อนใช้เครื่องมือ ระดับอนุภาคเป้าหมายอาจอ้างอิงถึงลำดับ ≤0.1/ซม.² และปรับให้รัดกุมหรือผ่อนคลายต่อกระบวนการในโรงงาน

Epitaxy และการแกะสลักมีความไวต่ออนุภาค หากสารเคลือบมีรูพรุน แตกร้าวเล็กน้อย หรือมีความหนาหรือบางเกินไป อาจกลายเป็นแหล่งของอนุภาคหลังจากใช้งานไปบ้าง การทำให้สภาพพื้นผิวกระจ่างเมื่อได้รับการยอมรับจะมีประสิทธิภาพมากกว่าการตำหนิหลังจากเกิดปัญหา

จุดตรวจสอบอนุภาคและพื้นผิว

• ลักษณะที่ปรากฏ: สีสม่ำเสมอ ไม่มีหลุมชัดเจน แผลพุพองหรือหลุดลอก

• ความหยาบผิว (Ra) อยู่ในช่วงที่ตกลงกันหรือไม่

• ไม่ว่าจะระบุข้อความเกี่ยวกับอนุภาคหรือความสะอาด (ตามวิธีทดสอบที่ตกลงร่วมกัน)

3.จะตรวจสอบความบริสุทธิ์ ความหนา และสภาพพื้นผิวในการตรวจสอบขาเข้าได้อย่างไร

ข้อสรุปหลัก:ขอแนะนำให้รักษารายงานความบริสุทธิ์ของ GDMS/ICP-OES ข้อมูลความหนาและความสม่ำเสมอ ลักษณะและขนาดที่สำคัญเป็นแพ็คเกจขาเข้ามาตรฐาน ความบริสุทธิ์ของการเคลือบสามารถต่ำกว่า 5 ppm; บางชุดถึง 99.99995% รายงานควรแมปไปยังล็อตและชิ้นส่วนเฉพาะเพื่อให้สามารถติดตามได้

รายการการยอมรับที่สามารถดำเนินการได้มีประโยชน์มากกว่าคำพูดที่ "ตรงตามข้อกำหนด" รายการต่อไปนี้สามารถตัดแต่งตามความต้องการของโรงงานและเขียนลงในเอกสารการจัดซื้อและ IQC

รายการตรวจสอบขาเข้าที่แนะนำ

ก่อนใช้เครื่องมือ แนะนำให้ตรวจสอบตัวอย่างความสม่ำเสมอของอุณหภูมิและประสิทธิภาพของอนุภาค รายงานที่ผ่านไม่ได้รับประกันประสิทธิภาพสูงสุดภายในกรอบเวลากระบวนการ แต่สามารถลดโอกาสการปล่อยล็อตที่ชำรุดไปยังเครื่องมือได้อย่างมาก

4.คำแนะนำการปฏิบัติสำหรับวิศวกรในการจัดตำแหน่งคุณภาพ

ข้อสรุปหลัก:เขียนความสม่ำเสมอของความหนา อนุภาค/พื้นผิว และความบริสุทธิ์ลงในเงื่อนไขการยอมรับที่สามารถดำเนินการได้ และกำหนดให้รายงานต้องแมปแบบหนึ่งต่อหนึ่งกับล็อต เมื่อเกิดความผิดปกติ ขั้นแรกให้เปรียบเทียบเครื่องมืออื่นๆ ในล็อตเดียวกันและดำเนินการเปลี่ยนแปลง จากนั้นตัดสินใจว่าจะอัปเกรดโซลูชันวัสดุหรือไม่

ลำดับที่แนะนำ:

1. ในข้อกำหนดการซื้อ ให้ระบุความทนทานต่อความหนา เป้าหมายความสม่ำเสมอ วิธีและขีดจำกัดความบริสุทธิ์ และข้อกำหนดด้านรูปลักษณ์

2. เมื่อเข้ามาให้ตรวจสอบรายงานเทียบกับล็อตจริง ตัวอย่างมิติและรูปลักษณ์ที่สำคัญ

3. หลังจากเปลี่ยนล็อตใหม่หรือกระบวนการใหม่ ให้ใช้เครื่องมือชุดเล็กๆ เพื่อตรวจสอบอนุภาคและความสม่ำเสมอ

4. เมื่ออายุการใช้งานหรืออนุภาคผิดปกติ ให้ตรวจสอบข้อมูลการเคลือบและสภาวะของเตาเผา/กระบวนการไปพร้อมๆ กัน หลีกเลี่ยงการระบุแหล่งที่มาเพียงสาเหตุเดียว

5.กรณีศึกษา: ช่องว่างในการยอมรับที่ความหนาเฉลี่ยผ่านไปแต่ขอบไม่ผ่าน

ข้อสรุปหลัก:การรายงานเฉพาะความหนาเฉลี่ยไม่เพียงพอ การทำให้ผอมบางหรือหนาขึ้นเฉพาะที่บริเวณขอบและโซนการเปลี่ยนผ่านของโครงสร้างทำให้เกิดความเสี่ยงโดยตรงต่ออนุภาคและสนามความร้อน การยอมรับจะต้องระบุความสม่ำเสมอหลายจุดและตำแหน่งการวัด ไม่เพียงแต่ว่าค่าเฉลี่ยของดิสก์จะอยู่ภายในค่าเผื่อที่ระบุหรือไม่เท่านั้น

หมายเหตุทางวิศวกรรม:

หลังจากกSiC epitaxyline เปิดตัวข้อกำหนดใหม่เคลือบ CVD SiCIQC ได้ตรวจสอบรายงานของซัพพลายเออร์: ความหนาระบุและความหนาเฉลี่ยของดิสก์อยู่ภายในเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่ตกลงกันไว้ ความบริสุทธิ์ของ GDMS ผ่าน และรูปลักษณ์ไม่แสดงความผิดปกติที่ชัดเจน ดังนั้นล็อตจึงถูกปล่อยไปยังเครื่องมือ หลังจากวิ่งไปประมาณ 20 ครั้ง ถาดบางถาดก็แสดงให้เห็นอนุภาคที่เพิ่มขึ้นและฟิล์มเฉพาะที่บางลงซ้ำๆ ในบริเวณขอบเวเฟอร์ที่สอดคล้องกัน ในขณะที่ถาดอื่นๆ จากล็อตเดียวกันทำงานได้ตามปกติ ในตอนแรกสงสัยว่าการจ่ายก๊าซในกระบวนการ แต่เมื่อห้องเดียวกันถูกเปลี่ยนกลับไปใช้ถาดข้อมูลจำเพาะแบบเก่า ปัญหาด้านขอบก็ลดลงอย่างเห็นได้ชัด โดยชี้ไปที่ล็อตใหม่นั่นเอง การวัดความหนาแบบหลายจุดบนชิ้นส่วนที่ล้มเหลวเทียบกับชิ้นส่วนปกติล็อตเดียวกันแสดงให้เห็นว่า: ค่าเฉลี่ยของดิสก์อยู่ในข้อมูลจำเพาะจริงๆ แต่จุดใกล้ขอบวงแหวนรอบนอกมีความบางประมาณ 8%–12% อย่างเป็นระบบ ซึ่งเกินเป้าหมายความสม่ำเสมอภายในของโรงงานที่ ±5% แล้ว; โซนบางทับซ้อนกับโซนอนุภาคสูงอย่างมาก สาเหตุที่แท้จริงสืบเนื่องมาจากอัตราการสะสมในร่องและวงแหวนรอบนอกที่ไม่ได้รับการปรับเทียบอย่างสมบูรณ์สำหรับโครงสร้างนั้น รายงานขาออกให้เฉพาะค่าเฉลี่ย โดยไม่มีการกระจายแบบหลายจุดที่ตกลงกันไว้ จากนั้นบรรทัดจะเขียน "การเปลี่ยนแปลงตรงกลาง + ขอบ + ร่อง" หลายจุดสม่ำเสมอลงในการตรวจสอบขาเข้าที่จำเป็น และรายงานที่จำเป็นเพื่อรวมแผนที่จุดการวัดด้วย หลังจากที่ซัพพลายเออร์ปรับกรอบเวลากระบวนการวงแหวนรอบนอกในล็อตถัดไป อนุภาคของขอบและการเปลี่ยนแปลงความหนาของฟิล์มก็กลับสู่ระดับในอดีต กรณีนี้แสดงให้เห็นว่า: ค่าเฉลี่ยในข้อมูลจำเพาะไม่ได้หมายความว่ามีความสม่ำเสมอในข้อมูลจำเพาะ สำหรับตัวรับที่ไวต่อความร้อน การยอมรับโดยไม่มีข้อมูลความหนาและตำแหน่งหลายจุดสามารถทำให้เกิดข้อบกพร่องเฉพาะที่บนสายการผลิตได้ การเขียนเค้าโครงจุดการวัดและเป้าหมายความสม่ำเสมอ เช่น ±5% ลงในข้อกำหนดจะมีประสิทธิผลมากกว่าการโต้แย้งในภายหลังว่า "รายงานเป็นที่ยอมรับหรือไม่"

6.คำถามที่พบบ่อย

1. ความสม่ำเสมอของความหนา ±5% เป็นมาตรฐานบังคับหรือไม่

เป็นเป้าหมายทางวิศวกรรมทั่วไป ไม่ใช่มาตรฐานทางกฎหมายเฉพาะ ช่วงที่แคบกว่าหรือกว้างกว่าเล็กน้อยสามารถตกลงกับซัพพลายเออร์ได้ โดยขึ้นอยู่กับโครงสร้างชิ้นส่วนและความไวของกระบวนการ สิ่งสำคัญคือการครอบคลุมจุดตรวจวัดและการติดตามรายงาน

2. ≤0.1/ซม.² ใช้ได้กับทุกกระบวนการหรือไม่

มันเป็นลำดับความสำคัญอ้างอิง เกณฑ์สุดท้ายควรเป็นไปตามข้อกำหนดห้อง กระบวนการ และผลผลิตของโรงงาน โดยวิธีทดสอบและกฎการตัดสินที่เขียนไว้ในข้อกำหนด

3. รายงานความบริสุทธิ์เพียงอย่างเดียวเพียงพอหรือไม่

ไม่ อย่างน้อยที่สุด ความบริสุทธิ์ ความหนา/ความสม่ำเสมอ และรูปลักษณ์ (บวกกับการวัดพื้นผิวที่ตกลงกันไว้) ควรมีร่วมกัน การจับคู่มิติยังส่งผลต่อการใช้งานเครื่องมืออีกด้วย

4. จะเกิดอะไรขึ้นหากรายงานผ่านแต่อนุภาคบนเครื่องมือยังคงสูงอยู่?

ขั้นแรกให้เปรียบเทียบเครื่องมืออื่นๆ ในล็อตเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงกระบวนการ/การบำรุงรักษาล่าสุด และสถานะการทำความสะอาด จากนั้นประเมินว่าจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนโซลูชันการเคลือบหรือหน้าต่างกระบวนการหรือไม่ ตรวจสอบกับหน้าคลัสเตอร์การตัดสินใจเลือกและความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ หากจำเป็น

5. VeTek สามารถให้การสนับสนุนด้านคุณภาพอะไรบ้าง?

GDMS/ICP-OES และรายงานการวิเคราะห์ที่คล้ายกัน ข้อมูลความหนาและความสม่ำเสมอ การตรวจสอบตัวอย่าง และการสื่อสารทางเทคนิคเกี่ยวกับความผิดปกติ (รวมถึงภาษาอังกฤษ) สามารถทำได้

7.สรุปและขั้นตอนถัดไป

หลังจากเลือกวัสดุที่เหมาะสมแล้ว ความสม่ำเสมอของความหนา การควบคุมอนุภาค และความบริสุทธิ์จะตัดสินว่าล็อตที่กำหนดสามารถเข้าสู่หน้าต่างกระบวนการได้อย่างเสถียรหรือไม่ การเขียนทั้งสามข้อนี้ลงในส่วนคำสั่งการยอมรับที่ตรวจสอบได้ และยืนยันว่ารายงานจะแมปกับล็อตเป็นวิธีที่ตรงที่สุดในการลดความเสี่ยงด้านเครื่องมือ

หากคุณต้องการตัวชี้วัดการยอมรับสำหรับชิ้นส่วนเฉพาะหรือความช่วยเหลือในการตีความรายงาน คุณสามารถติดต่อทีมเทคนิคของ VeTek ดร.เซียวและทีมวิศวกรสามารถช่วยจัดตำแหน่งข้อกำหนด การตรวจสอบตัวอย่าง และการวิเคราะห์ความผิดปกติได้

สำหรับตรรกะการเลือก โปรดดูที่:เวเทค | วิธีการเลือกการเคลือบ SiC, การเคลือบ TaC หรือ SiC ของแข็งตามเงื่อนไขของกระบวนการ; สำหรับกรอบการทำงานทั้งหมด โปรดดูที่หน้าหลักขอบเขตประสิทธิภาพของ CVD SiC, TaC และ Solid SiC ในกระบวนการเอพิแทกซีและการกัด.

การอ้างอิงหลักและแหล่งข้อมูล

1. วิศวกรรมภายในของ VeTek Semiconductor และแนวปฏิบัติด้านการยอมรับของลูกค้า

2. คำอธิบายหน่วยเมตริกเกี่ยวกับความบริสุทธิ์ ความสม่ำเสมอของความหนา และการควบคุมอนุภาคในคู่มือวิศวกรรมการเลือกวัสดุสิ้นเปลืองการเคลือบ CVD สำหรับอุปกรณ์เอพิแทกซีและการแกะสลักของเซมิคอนดักเตอร์

3. ผลิตภัณฑ์เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ VeTek และเอกสารทางเทคนิค: https://www.veteksemicon.com/silicon-carbide-coating

หมายเหตุ: ตัวเลขความสม่ำเสมอ อนุภาค และความบริสุทธิ์ในข้อความเป็นข้อมูลอ้างอิงทางวิศวกรรมทั่วไป ค่าจริงเป็นไปตามข้อกำหนดของสัญญาและผลการวัด

ผู้แต่ง: ทีมวิศวกรรมเทคนิค VeTek Semiconductor (เสร็จสมบูรณ์ภายใต้การแนะนำของ Dr. Xiao)

สำหรับการอภิปรายทางเทคนิคเพิ่มเติมหรือการประเมินตัวอย่าง โปรดติดต่อเราผ่านทางเว็บไซต์อย่างเป็นทางการ