يُعد الترسيب بالرش العمود الفقري لصناعات أشباه الموصلات والطلاء الحديثة، ويستخدم لإنشاء كل شيء بدءًا من المرشحات البصرية وحتى الطبقات الموصلة على شاشات اللمس.
بينما يُعدّ رش المعادن بالتيار المستمر مباشرة نسبيا، التذرية التفاعلية، إضافة غاز تفاعلي مثل الأكسجين أو النيتروجين لتكوين مركب، يؤدي إلى عدم استقرار كبير.
للحفاظ على معدلات ترسيب عالية ودقة قياس العناصر، يجب على المصنعين العمل في منطقة الانتقال غير المستقرة للعملية.
يتطلب هذا تجاوز تدفق الغاز الثابت الإعدادات والتنفيذ مغلق التحكم في العمليات الحلقية (CLPC).
السبب الرئيسي لتطبيق نظام الحلقة المغلقة التحكم هو تأثير التخلفعندما يتم إدخال غاز متفاعل إلى الحجرة، فإن العملية لا تسير بشكل خطي.
عند تدفقات الغاز المنخفضة، يبقى الهدف معدنيًا. عملية التذرية سريعة، لكن الطبقة الرقيقة على الركيزة قد لا تتأكسد/تتنتَر بشكل كامل. مما يؤدي إلى ضعف بصري أو الخصائص الكهربائية.
إذا كان تدفق الغاز مرتفعًا جدًا، فإن يتفاعل الغاز النشط مع السطح المستهدف، يشكل طبقة مركبة عازلة. هذا يُسمم الهدف، مما يؤدي إلى انخفاض معدل الترسيب بشكل حاد وغالبًا ما يؤدي إلى حدوث شرارة كهربائية.
غالبًا ما تكون نقطة التشغيل المثالية بين هذين الوضعين. ومع ذلك، وبسبب منحنى التخلف، لا يمكنك الحفاظ على هذه النقطة باستخدام تدفق غاز ثابت (التحكم ذو الحلقة المفتوحة)؛ سينحرف النظام بشكل طبيعي إما إلى الحالة المعدنية أو الحالة المسمومة.
لتحقيق الاستقرار العملية في المنطقة الانتقاليةيجب على النظام تعديل تدفق الغاز التفاعلي بشكل فعال في الوقت الفعلي بناءً على التغذية الراجعة من البلازما. وهناك طريقتان أساسيتان لتحقيق ذلك.
تُعد تقنية PEM الطريقة الأكثر شيوعًا والأكثر استجابة بشكل عام للأغشية العازلة.
قبل البدء بالأتمتة، يجب عليك رسم خريطة النظام يدويًا.
قم بتشغيل العملية بتدفقات غاز ثابتة، مع زيادة كمية الغاز المتفاعل تدريجيًا حتى يتسمم الهدف، ثم خفضها حتى يعود إلى حالته المعدنية. ارسم هذه النقاط لتصور منحنى التخلف المغناطيسي الخاص بك.
يُعد ضبط حلقة التحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID) أمرًا بالغ الأهمية.
يوفر تطبيق نظام CLPC قوي عائدًا فوريًا على الاستثمار في التصنيع بكميات كبيرة.
يُعد الانتقال من التحكم في العمليات ذي الحلقة المفتوحة إلى التحكم في العمليات ذي الحلقة المغلقة تطورًا ضروريًا لتصنيع الأغشية الرقيقة الدقيقة.
على الرغم من أن ذلك يتطلب استثمارًا أوليًا في صمامات سريعة الاستجابة وأجهزة استشعار (PEM أو الجهد)، فإن القدرة على تثبيت عملية التذرية التفاعلية في منطقة الانتقال عالية المعدل تقلل بشكل كبير من أوقات الدورة و يحسن جودة الفيلم.
يعمل على تثبيت منطقة الانتقال، مما يسمح بمعدلات ترسيب أعلى بكثير وجودة فيلم أكثر اتساقًا من الغاز اليدوي السيطرة عليها.
يتسبب ذلك في قفز النظام بشكل لا يمكن السيطرة عليه بين الوضع المعدني والوضع المسموم، مما يجعل من المستحيل الحفاظ على حالة مستقرة بدون تغذية راجعة نشطة.
تستخدم تقنية PEM أجهزة استشعار بصرية لمراقبة شدة ضوء البلازما، بينما تراقب تقنية التحكم في الجهد التفريغ الكهربائي للكاثود لتنظيم تدفق الغاز.
الصمامات القياسية بطيئة للغاية؛ تتفاعل صمامات بيزو في أجزاء من الثانية لمنع العملية من الانزلاق إلى الوضع الملوث.
منذ 1992، Applied Physics تُعدّ شركتنا من الشركات الرائدة عالميًا في مجال توفير معايير دقيقة للتحكم في التلوث وعلم القياس. نتخصص في تصوير تدفق الهواء، ومعايير حجم الجسيمات، وحلول تطهير غرف الأبحاث في البيئات الحساسة.
