PVD（物理的蒸気堆積）前処理のgeasプロセス（これらの隠された知識ポイントについてどれだけ知っていますか？））

PVD（物理的蒸気堆積）前処理のgeasプロセス（これらの隠された知識ポイントについてどれだけ知っていますか？））

PVD（物理的蒸気堆積）プロセスのDegas（Degassing/Baking）は、揮発性汚染物質（たとえば、水蒸気）を除去することを主な目的とする重要な前処理ステップです。このステップは通常、ウェーハが堆積室に供給され、映画の堆積が公式に開始される前に行われます。

図1DMD（デュアルモードDEGAS）ランプ

構造図

なぜデガはそれほど重要なのですか？

1. 保証されたフィルムの接着：

ウェーハの表面に吸着された水蒸気、炭化水素、またはその他の汚染物質は、弱い境界層を形成する可能性があり、堆積した原子/分子の基質表面への直接的な結合を著しく妨げる可能性があります。これらのガスを除去することは、良好な膜ベースの結合を取得するための前提条件です。
2. フィルムの純粋さを改善する：残留ガスは、堆積中にフィルムに流され、不純物になり、フィルムの化学純度、電気特性（抵抗率など）、光学特性（吸収、屈折率など）、および機械的特性（ストレス、硬度など）に影響します。

3. フィルム密度と構造の改善：吸着されたガス分子は、堆積した粒子の移動と拡散を妨害し、密な均一な穀物構造の形成を妨げ、潜在的にゆるい多孔質フィルムまたは円柱結晶を引き起こす可能性があります。

4. 真空を維持する：ウェーハは、堆積室で最大のガス源の1つです。脱ガスなしでは、チャンバーが高い真空に汲み上げられ、チャンバーの真空レベルを劣化させ、PVDプロセスに必要な高真空環境を達成することを困難にすると、ウェーハはガスを放出し続けます（通常は10 mbar未満）。これは、堆積速度、粒子エネルギー、フィルムの品質に影響します。
5. プロセスの安定性を確保します：不十分なアウトガスは、異なるバッチのウェーハの一貫性のないアウトガスにつながり、同じバッチの異なる位置でさえ、フィルムのパフォーマンスと厚さの変動をもたらします。

6. スプラッシュとアークの防止：スパッタリングなどのPVDプロセスでは、ウェーハの表面に大量の水蒸気またはその他のイオン化可能なガスがある場合、不安定な輝きの放電、高出力でのスプラッシュまたは破壊的なアーク放電をトリガーし、ターゲットとウェーハを損傷するのは簡単です。
ii。geasプロセス

0020-70376 DEGASチャンバー

Degasの中核原理は、ウェーハを加熱（ベーキング）することにより、表面の揮発性汚染物質を除去することです。その主なプロセスは次のとおりです。

1。ウェーハ配置：クリーニングしたウェーハをPVDデバイスのガイガ室にロードします。

2。不活性ガスARが通過してチャンバーが一定の圧力に達し、ウェーハの上のランプの加熱温度は一般に約300度に設定されます（ウェーハが配置されたベースは、プロセス全体で300度に維持されます）。
3。熱と焼き：基板を特定の温度に加熱し、しばらく保持します。この温度と時間は、DEGASプロセスの重要なパラメーターです。

4。避難：真空ポンプセットを起動し、チャンバーをベースバキュームにポンプで送ります（例：10^⁻8torr以下）。

5.セット圧力に到達したら、ウェーハを取り外し、事前にクリーンチャンバーに置きます。

図2DMD BTMとTOPの温度変化曲線

図3DMDチャンバー圧の曲線

鍵PROCESSPドガのアラメーター
1. 温度：これは最も重要なパラメーターです

原理：温度は、物理的な吸着（ファンデルワールス力）とガス分子（特に水分子）とウェーハの表面間の化学吸着結合を破壊するのに十分なエネルギーを提供する必要があり、基板の表面表面に溶解したガスの拡散と脱出を促進する必要があります。しかし、温度が高すぎるべきではないので、高すぎると前層の金属層に影響します。
2. 時間：温度に密接に関連しています

原理：吸着ガスが表面に脱着して拡散するのに十分な時間を持ち、真空ポンプで汲み上げるのに十分な時間があるように、時間は基質（特に厚い基質）に熱を完全に伝導できるようにするのに十分な長さである必要があります。

3. 真空レベル

ベースバキューム：暖房を開始する前に、チャンバーは、バックグラウンドガスの干渉を減らし、熱伝導効率を改善するために、十分に良好なベース真空（<10^⁻8TORR）を実現する必要があります（主に放射と伝導により、高真空で熱対流は最小限です）。

 

0010-20351 6インチDEGASランプモジュール350C PVD

IV。DEGASとプラズマクリーニングの比較事前クリーン

DEGAS：主にガスの物理的な吸着（特に水蒸気）を解き、熱エネルギーに依存して、深部毛穴と複雑な構造の内部脱ガス効果を除去します。これは、内部吸着ガスを除去する主な方法です。

プラズマクリーニング（PCXT/RPCプロセス）：主に、化学的に活性な粒子とイオン爆撃に依存して、表面上の有機物汚染と酸化物層を解決します。炭化水素汚染物質と酸化物を効果的に除去できます。

組み合わせ：PVDプロセスでは、通常、DEGASが最初に使用され、次に最良のクリーニング効果を実現するために、事前にクリーンを組み合わせて使用します。

V.結論

PVD前処理におけるDegas（Degassing/Baking）プロセスは、主に水蒸気を効果的に除去するための重要なステップであり、主に水蒸気で、表面およびウェーハの内側に吸着され、より低い真空環境で加熱することで吸着します。その核となる目的は、フィルムの接着、純度、密度、均一性を改善し、高い真空下で安定した堆積プロセスを確保し、最終的に高性能で信頼できるフィルムコーティングを得ることです。 DEGAS温度、時間、真空環境の正確な制御は、成功を処理するための鍵です。