Kujaribu Nguvu ya Kushikamana na Mipako ya CVD TaC na Hatari za Kung'oa

Kwa mipako maalum kwenye grafiti, CVD TaC na Mipako ya cvd Kwa sehemu za mashine za kutengeneza chip zenye joto la juu, utendaji wa uunganishaji wa mipako kwenye sehemu hiyo ni muhimu zaidi kwa maisha ya sehemu hizo. Ufungaji dhaifu husababisha nyufa na maganda madogo katika michakato ya joto na upoezaji, na kusababisha uchafu au ulinzi usio sawa na kushindwa kwa mchakato. Sehemu nyingi huonekana vizuri mwanzoni mwa kiwanda na ukingo wake huvunjwa baada ya kutumika mara kadhaa. Kwa hivyo, nguvu ya ufungaji inapaswa kupimwa kabla ya sehemu zinazotumika kiwandani ili kuepuka hitilafu isiyotarajiwa katika mashine.

Vipimo vya Kawaida vya Kujishikilia kwa Mipako ya CVD TaC kwenye Sehemu Ndogo za Grafiti

Ili kujua nguvu ya jamaa, majaribio kadhaa ya ubora hufanywa katika viwanda; kwanza ni jaribio la kukwaruza. Hapa, ncha ya almasi huchorwa juu ya mipako kwa nguvu inayoongezeka, ikiwa filamu itapasuka, ikipasuka au ikitoka kwenye safu ya grafiti mapema inaonyesha mshikamano duni. Huu ni jaribio rahisi lakini linaonyesha matokeo wazi kabla ya sehemu kuanza kutumika.

Jaribio jingine la haraka ni jaribio la mkanda ambapo mkanda wa gundi huwekwa kwenye filamu na kisha huvutwa; ikiwa vipande vitatoka pamoja na mkanda, kifungo na msingi wa grafiti kinaweza kuwa dhaifu. Huu ni jaribio la haraka la awali linalotumika katika maabara kabla ya majaribio makali zaidi.

Kupasha joto na kupoeza mara kwa mara pia ni maarufu sana, kwa sababu mchakato huu unaiga ule wa matumizi halisi kikamilifu. Mipako migumu haionyeshi athari mbaya, huku mipako dhaifu ikianza kuchubuka au kuchubuka pembeni. Katika hali moja ya kiwanda, mipako ilishindwa katika ukaguzi wa pili baada ya kupashwa joto mara kwa mara (kuchubuka pembeni) ingawa hii ilitokana na uchafuzi wa substrate kabla ya matumizi.

Upimaji wa kuvuta (ambapo stud huunganishwa kwenye mipako na kisha huvutwa hadi substrate itoke) ni jaribio lingine, ambalo hutoa thamani kwenye mwendelezo, ni nzuri kwa kulinganisha makundi lakini inaweza kuchukua muda mrefu kufanya. Upimaji wa upenyo hutumika kama jaribio la kuona na kupimwa, ambapo sehemu ngumu huingizwa kwenye mipako na kiwango cha uundaji wa nyufa hupimwa. Ikiwa imefanywa kwa usahihi pamoja, vipimo hivi vinahakikisha uadilifu mzuri wa mipako.

Ishara za Onyo la Mapema za Kuchubuka kwa Mipako ya TaC katika Matumizi ya Epitaxy

Aina hizi za mashine zina matukio machache sana ambapo mgawanyiko wa mipako hutokea bila kutarajia. Mara nyingi mabadiliko kidogo hutokea katika sehemu hiyo, ambayo hayaonekani. Mabadiliko ya rangi ya mipako huonekana mapema. Mipako mpya inapaswa kuonekana sawa na laini lakini chini ya mkazo sehemu fulani inaonekana kuwa hafifu kwa rangi, hasa kando ya kingo, pembe na maeneo yenye joto kali.

Mara nyingi pia kuna kuinua kingo kidogo sana ambacho huonekana kama safu ya mipako iliyosimama kwenye mipaka ikiwa itaonekana kwenye mwanga kwa pembe inayofaa na au kwa ukuzaji wa juu zaidi. Katika mstari mmoja wa kiwanda mfanyakazi wa usafi aligundua chembe ndogo za vumbi karibu na ukingo wa sehemu hiyo, na akagundua kuwa kupasuka tayari kulikuwa kunaanza kwenye ukingo.

Nyufa za nywele pia zinaonyesha shida. Nyufa za awali ni ndogo na za juu juu na huonekana katika maeneo yenye mkazo wa joto, hatimaye huunganishwa na kuunda maeneo makubwa ya matone ikiwa ufa hautarekebishwa. Viashiria vingine vidogo ni pamoja na viwango vya chembechembe au vumbi ndani ya chumba.

Ingawa hakuna kasoro inayoonekana inayoweza kuonekana kwenye mipako, chembe zinaweza kumwagika kwenye mipako wakati wa operesheni na zinaweza kuonekana kwenye vioo kabla ya hitilafu kubwa. Ukali unaweza kuongezeka, kwani mipako ambayo mara moja ni laini huonekana kama chembe kutokana na kuharibika kwa safu ya juu ya mipako.

Kwa sababu dosari ndogo kwenye ukingo inaweza kusababisha hitilafu kubwa ambayo huathiri ubora na kuhitaji muda wa kutofanya kazi kwa mashine, kutambua viashiria hivi vya mapema ni muhimu.

Athari za Mzunguko wa Joto kwenye Sehemu za Epitaxial Zilizofunikwa na CVD TaC

Kwa sababu vipengele vilivyofunikwa hupashwa joto na kupozwa mara kwa mara wakati wa mchana, kuna mikazo mikali sana inayojitokeza kwenye mipako kwa wakati. Vipengele vinapopashwa joto, mipako na grafiti hupanuka, lakini kwa viwango tofauti. Kwa hivyo, kila mzunguko wa joto huendelea kusisitiza kati ya vifaa viwili kwenye kiolesura. Kipengele kinapopoa, mkazo hugeuka upande mwingine. Mzunguko mmoja wa kupasha joto na kupoeza hautasababisha uharibifu wowote, hata hivyo wakati wa mamia ya mzunguko kama huo mkazo mdogo wa ndani hutokea.

Mipako hiyo ingekuwa laini na thabiti kiasi, lakini baada ya mzunguko unaorudiwa wa mabadiliko ya halijoto, maeneo madogo ya mkazo yangetokea kwenye kingo kali au joto lisilo sawa. Katikati ya sehemu ingebaki kwa muda mrefu, sehemu ya nje ya sehemu ingechakaa katika vifaa halisi. Ufa mdogo kwenye ukingo wa sehemu ni mfano wa kawaida, baada ya matumizi mengi ungetokea kwenye ukingo na ungeanza kukua kadri mkazo unavyozidi kusambaratika baada ya kila mzunguko wa joto na vipande vidogo vingetoka.

Kwa kupasha joto na kupoeza mara kwa mara, matrix ya ndani ya mipako huchakaa, hivyo vipengele vichache vinaweza kupita jaribio la awali, hata hivyo baada ya matumizi ya muda mrefu (miezi kadhaa) bado vinaweza kuharibika. Katika kisa kimoja, sehemu zimeanza kung'oka baada ya mizunguko mia chache kutokana na kupasha joto haraka na kusababisha mkazo mkubwa sana tofauti na kupasha joto polepole.

Mbinu za Maandalizi ya Uso Ili Kuboresha Nguvu ya Kuunganisha Mipako

Kuna maandalizi muhimu ambayo lazima yafanyike kwenye sehemu za grafiti kabla ya kutumia aina yoyote ya mipako ili safu iunganishwe. Maandalizi mabaya kwenye mipako mizuri yatasababisha mipako ambayo itashindwa haraka sana. Kusafisha kwa kina sehemu ya grafiti ni moja ya vipengele vya maandalizi haya. Grafiti hunasa kwa urahisi vumbi dogo sana, mafuta yaliyobaki, au chembe za uchakataji ndani ya vinyweleo vyake. Vitu hivi huzuia mipako kugusana moja kwa moja na msingi.

Hata filamu ndogo ya mafuta itaunda maeneo dhaifu katika kifungo, ambayo yatakuwa mahali pa kung'oa ngozi. Suluhisho maalum za kusafisha kwa kawaida hutumiwa au wakati mwingine sehemu hiyo huokwa kwenye tanuru ili kuondoa mabaki yoyote yaliyokaa ndani.

Inayofuata ni kuhakikisha uso umepakwa rangi kidogo ili kuongeza mshiko mzuri ambao mipako itakuwa nao kuliko kama uso ungekuwa laini kabisa. Hii kwa ujumla hupatikana kwa kutumia mchanga au kuchezea vifaa vya mashine ili kufikia uso mgumu lakini thabiti wa kushika ili mipako iweze "kushika" ndani, au kwa kutumia matibabu ya plasma ambayo hupiga kwa muda uso wa grafiti na gesi ili kuiwasha na kuifanya iweze kuendana na vifaa vya mipako bila kuwa na athari mbaya kwenye umbo la substrate.

Matibabu ya joto ya sehemu za grafiti hutumiwa kabla ya kupakwa, kwa kuwa kuoka kwa sehemu kwa joto la juu kunaweza kutoa gesi zilizonaswa ndani ya nyenzo. Gesi hizi zinaweza kutoka wakati mipako inawekwa, na kuunda eneo bora kwa sehemu dhaifu au malengelenge chini ya mipako. Michakato hii kwa ujumla huunganishwa.

Uchambuzi wa Kushindwa kwa Pete Zilizofunikwa na TaC Zinazotumika katika Mifumo ya LPE (ASM)

Pete za grafiti zilizofunikwa hufanya kazi chini ya hali mbaya sana ikiwa ni pamoja na halijoto ya juu, mtiririko wa gesi nyingi, na mizunguko ya joto. Mifumo ya kutofaulu kwa pete za grafiti zilizofunikwa mara nyingi huhusishwa na mkazo wa mipako, ubora wa uso na uchovu wa joto.

Utenganishaji wa kingo ambapo mipako huelekea kutenganishwa kutoka kingo za kingo kali na sehemu nyembamba kwani hupitia viwango vya kasi vya upoezaji na joto ikilinganishwa na sehemu kubwa. Baada ya kuanza kwa lifti kwenye ukingo, jambo hili hukua sawa na zipu ya ufunguzi kando ya ukingo.

Kupasuka kidogo kunaweza kutokea kwenye uso wa ndani ambapo mtiririko wa gesi ni mkubwa zaidi na hutoa maeneo yenye joto ndani ya eneo hilo. Kundi la vumbi jeusi laini liligunduliwa katika mfumo mmoja ambao umehusishwa na nyufa ndogo kwenye ukuta wa ndani wa pete. Kushindwa kwa uunganishaji wa kiolesura ni utaratibu mwingine wa msingi; mshikamano dhaifu chini ya safu huhusishwa na kung'oka kwa ghafla kwa eneo kubwa kwa kawaida kutoka kwenye uso ambao haukusafishwa vizuri au gesi zilizonaswa kwenye kiolesura kinachopanuka.

Mzunguko wa haraka wa joto, kwa upande mwingine, husababisha mshtuko wa joto ambapo mikazo ya joto inaweza kujikusanya haraka kwenye kiolesura cha mipako/msingi. Katika mchakato mmoja wa uzalishaji, pete ilidumu miezi michache tu. Ingawa mwanzoni ilionekana kuwa ya kawaida, kiwango cha chembe kiliongezeka kwa kasi na baada ya kuondolewa sehemu kubwa ya mipako ilikuwa imetenganishwa karibu na sehemu za kushikamana.

Hitilafu hii ilitokana na kupasha joto isiyo sawa na usafi duni wa ukingo kabla ya kupakwa rangi. Ingawa hitilafu kwa kawaida hutokana na kasoro ndogo baada ya muda, ukaguzi wa mara kwa mara na halijoto thabiti ya kupasha joto inaweza kuwa hatua nzuri za kuzuia hitilafu za aina hii.