نگهداری از محفظه پوشش دهی خلاء

نگهداری از محفظه پوشش دهی خلاء

نگهداری از محفظه پوشش دهی خلاء که مورد استفاده در لایه‌نشانی بخار فیزیکی (PVD)، شامل روش‌های کندوپاش (اسپاترینگ) یا تبخیر حرارتی است، یکی از نکات مهم در حفظ کیفیت لایه، تکرارپذیری، زمان آماده به کار دستگاه و طول عمر تجهیزات به شمار می‌رود. ملاحظات اصلی در نگهداری محفظه خلاء شامل تمیز کردن محفظه خلاء از آلودگی، تشخیص نشتی، بررسی O-ring ها و آب‌بندها و سرویس پمپ(های) خلاء است. یک سیستم پوشش‌دهی خلاء همچنین ممکن است شامل قطعات دیگری مانند ضخامت‌سنج لایه‌های نازک، کنترل‌کننده جریان گاز (MFC)، سیستم خنک‌کننده و غیره باشد که نیاز به بازرسی و کالیبراسیون مکرر دارند.

آلودگی به چه چیزی گفته می‌شود؟

به طور کلی، آلودگی در یک محفظه پوشش‌دهی خلاء به عنوان هر چیزی تعریف می‌شود که:

• مانع از رسیدن سیستم خلاء به فشار پایه مورد انتظار می‌شود.
• عناصر ناخواسته یا مخرب را وارد لایه نازک نشانده شده می‌کند.
• خواص سطح سیستم خلاء را به روشی نامطلوب تغییر می‌دهد.

آلودگی‌های رایج محفظه خلاء کدامند؟

منابع آلودگی در محفظه پوشش‌دهی خلاء را می‌توان به موارد زیر طبقه‌بندی کرد:

• آلودگی توسط ذرات، مانند:
  • پوسته پوسته شدن مواد لایه تشکیل‌شده روی دیواره و تجهیزات داخل محفظه
  • خرده‌های ناشی از سایش سطوح در تماس؛ مانند باز و بسته شدن شیرها
  • خرده‌های ناشی از تعمیر و نگهداری و نصب؛ مانند سایش پیچ و مهره، سایش ابزار و لباس کاربران
  • خطوط گاز فیلتر نشده
  • ذراتی که همراه تجهیزات داخل محفظه و زیرلایه‌ها وارد محفظه می‌شوند.
  • ذراتی که با گاز فرآیند وارد می‌شوند.
  • ذراتی که توسط هسته‌زایی فاز گازی مواد تبخیر شده یا تجزیه پیش‌سازهای شیمیایی بخار (در کندوپاش واکنشی) تشکیل می‌شوند.
• آلودگی‌های بخار:
  • بخار آب، که به شدت روی سطوح فلزی و اکسیدی تمیز جذب می‌شود.
  • بخارات هیدروکربنی، که از سیستم پمپ خلاء دارای پمپ‌های روغنی، مانند پمپ روتاری، ناشی می‌شوند.
• آلودگی‌های گازی:
  • گاز فرآوری می‌تواند از یک منبع گاز ناخالص یا آلودگی از خط توزیع ناشی شود

چگونه روش تمیز کردن محفظه پوشش خلاء مناسب را انتخاب کنیم؟

روش تمیز کردن محفظه خلاء باید با توجه به ملاحظات مختلفی انتخاب شود، از جمله:

• سطح خلاء محفظه پوشش(خلاء پایین، بالا، یا فوق بالا)
• الزامات عملکرد خاص (به عنوان مثال واجذب کم)
• به حداقل رساندن فشار جزئی یک آلاینده خاص (به عنوان مثال هیدروکربن‌ها)
• جنس محفظه
• ساخت و طراحی محفظه
• اقدامات احتیاطی ایمنی
• مقرون به صرفه بودن

محفظه خلاء باید با دقت طراحی شود تا از شکاف‌ها، سوراخ‌ها، ترک‌ها و حجم‌های محبوس شده که ممکن است به عنوان تله و نقاط جاذب عمل کنند و منجر به پدیده خروج گاز (Outgassing) شوند، جلوگیری شود. تمام محفظه‌های پوشش‌دهی در خلاء ‌شرکت پوشش‌های نانوساختار به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در صورت انجام نگهداری مناسب، به سرعت به سطح خلاء مورد انتظار برسند.