Toàn bộ hệ thống về cơ bản là một hệ thống cân bằng khí động.
Tại thời điểm này: mức độ chân không chỉ đơn thuần là kết quả,
trong khi tốc độ bơm quyết định: khả năng xử lý những thay đổi khí này của hệ thống.
Những người làm việc tại PVD hầu như luôn đặc biệt chú ý đến một con số: mức độ chân không.
Thiết bị có thể đạt được:
10⁻³ Pa 10⁻⁴ Pa Hạ chân không tối đa? Thông thường, mọi người cho rằng:
mức chân không càng cao thì quá trình càng ổn định.
Tuy nhiên, sau một thời gian dài làm việc trong lĩnh vực này, bạn sẽ phát hiện ra một hiện tượng rất phản trực giác:
Một số thiết bị có chỉ số chân không cuối cùng và áp suất ổn định tuyệt vời, tuy nhiên trong sản xuất thực tế, các vấn đề như biến động phóng điện, tẩy màng, hàm lượng oxy bất thường và năng suất giảm dần vẫn xảy ra. Ngược lại, một số thiết bị có thể không có thông số kỹ thuật chân không đặc biệt ấn tượng, nhưng các quy trình của nó vẫn ổn định nhất quán.
Vấn đề thường không phải là:
"Độ chân không có đủ thấp không?"
Nhưng đúng hơn là: Khí có thể được loại bỏ kịp thời?
Chìa khóa thực sự đằng sau điều này thực ra là: Tốc độ bơm.
Sự hiểu biết của nhiều người về hệ thống chân không chỉ giới hạn ở:
"Có bao nhiêu khí còn lại trong khoang?"
Tuy nhiên, sản xuất PVD không phải là một quá trình tĩnh.
Trong quá trình phủ, các quá trình sau liên tục xảy ra trong hệ thống:
Thông gió phôi; thông hơi khoang; vật liệu mục tiêu giải phóng khí hấp phụ; xử lý khí liên tục đi vào.
Toàn bộ hệ thống về cơ bản là một hệ thống cân bằng khí động.
Tại thời điểm này: mức độ chân không chỉ đơn thuần là kết quả,
trong khi tốc độ bơm quyết định: khả năng xử lý những thay đổi khí này của hệ thống.
Tại sao các lớp màng lại khác nhau hoàn toàn dưới cùng một áp suất?
Đây là một trong những khía cạnh khó hiểu nhất trong nhiều hoạt động hiện trường.
Ví dụ: cả hai thiết bị đều hiển thị 0,5 Pa và các thông số tương tự nhau. Kết quả: Một thiết bị tạo ra màng ổn định, trong khi thiết bị kia gặp sự cố liên tục.
Lý do là:
Đồng hồ đo áp suất chỉ có thể cho bạn biết:
"Tổng áp lực là bao nhiêu?"
Nhưng nó sẽ không cho bạn biết:
Loại khí nào ở bên trong? Có bao nhiêu hơi nước? Còn lại bao nhiêu oxy? Có sự tích tụ khí ở một số khu vực nhất định?
Tức là:
Hai hệ thống có cùng áp suất có thể có môi trường bên trong hoàn toàn khác nhau.
Tốc độ trích xuất thực sự ảnh hưởng đến ba điều sau:
1. Liệu các chất ô nhiễm có thể được loại bỏ kịp thời hay không.
Nhiều vấn đề về màng không phải do:
"Ô nhiễm đột ngột."
Nhưng đúng hơn là vì: Chất gây ô nhiễm đang dần tích tụ.
Ví dụ: Hơi nước, Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, Oxy dư
Nếu tốc độ bơm không đủ: Các khí này sẽ tồn tại trong khoang rất lâu.
Điều này cuối cùng dẫn đến: sự phóng điện ngày càng không ổn định, hàm lượng oxy trong lớp màng tăng lên và độ bám dính giảm. Nhiều người thấy:
"Các thông số không thay đổi, nhưng kết quả lại trở nên tồi tệ hơn."
Thực tế: Môi trường khoang đã dần thay đổi.
2. Khí phản ứng có tích tụ cục bộ không?
Vấn đề này đặc biệt đáng chú ý trong phún xạ phản ứng.
Ví dụ: khi tạo màng oxit:
Nếu tốc độ bơm không đủ,
bạn sẽ thấy rằng:
mục tiêu rất dễ bị nhiễm độc.
Phản ứng đầu tiên của nhiều người là:
Lưu lượng oxy quá cao.
Nhưng thực tế có thể là:
Ôxi không được mang đi kịp thời.
Nó vẫn ở khu vực phía trước mục tiêu.
Nồng độ oxy cục bộ tiếp tục tăng.
Cuối cùng:
Bề mặt mục tiêu trở nên mất cân bằng hoàn toàn.
3. Môi trường xả thải có ổn định không?
Nhiều người bỏ qua một điểm:
Plasma thực sự rất nhạy cảm với môi trường.
nếu như:
Khí dư liên tục thay đổi, nồng độ hơi nước dao động và bầu không khí trong buồng không ổn định.
Trạng thái phóng điện sẽ từ từ trôi đi.
Nó biểu hiện như sau:
Điện áp bắt đầu thay đổi, khả năng đánh lửa tăng lên, cửa sổ xử lý ngày càng hẹp hơn
Tại sao buồng lớn dễ gặp vấn đề hơn?
Nhiều thiết bị lớn gặp phải tình huống: số liệu chân không tốt,
nhưng quá trình này không ổn định.
Lý do là: Thách thức lớn nhất với buồng lớn không phải là "đạt được độ chân không thấp".
Đó là: duy trì độ chân không nhất quán trong toàn bộ buồng.
Vì với buồng lớn: Thời gian luân chuyển khí lâu hơn; vùng chết nhiều hơn; và tình trạng trì trệ cục bộ ngày càng rõ rệt.
Đôi khi: Khu vực đồng hồ đo áp suất rất ổn định, nhưng không khí ở một số khu vực lại hoàn toàn khác.
Một cạm bẫy đặc biệt dễ rơi vào: Chỉ nâng cấp máy bơm chân không.
Nhiều người khi gặp phải một vấn đề sẽ ngay lập tức:
Thay thế bằng máy bơm lớn hơn
Tăng chân không cuối cùng
Nhưng cuối cùng tìm thấy:
Hiệu quả là không đáng kể.
Bởi vì yếu tố thực sự quyết định tốc độ bơm hiệu quả không chỉ là bản thân máy bơm.
Các kỹ sư thực sự có kinh nghiệm nhìn nhận hệ thống chân không như thế nào?
Trọng tâm của họ không còn là:
"Độ sâu sơ tán tối thiểu."
Thay vào đó, họ tập trung vào:
"Tốc độ trao đổi khí nhanh như thế nào? Các chất gây ô nhiễm có thể được loại bỏ kịp thời không? Môi trường trong buồng có bị trôi liên tục không? Điều kiện xả có ổn định trong thời gian dài không?"
Bởi vì về bản chất, hệ thống chân không PVD không phải là:
"Loại bỏ tất cả không khí."
Đó là về:
"Liên tục duy trì một môi trường quy trình ổn định, có thể kiểm soát và không ngừng phát triển."
