PVD製程

PVD薄膜沉積製程中設備狀態量測

要營造一個良好的製程環境,才能夠有效提高產線良率。而PVD製程所需要的設備狀態該如何掌握及量測?

預知監診

PVD 製程中的設備狀態該如何掌握及量測?


#半導體領域

#轉子馬達

#PHM


物理氣象沉積 Physical vapor deposition
Pvd,物理氣象沉積 英文:Physical vapor deposition,工業製造裡鍍膜技術的一種,主要利用物理方式來加熱或激發出材料過程來沉積薄膜的技術,物理方式是指物質的相變化現象。在半導體製程中屬於表面處理製程,通常在真空下加工進行。例如:蒸鍍源由固體變成氣體,然後凝結在晶圓表面上。PVD方法分為蒸鍍(Evaporative PVD)、濺鍍(Sputtering PVD)、離子鍍(Ion plating PAPVD)。顯示面板及觸控面板的生產工藝也皆使用PVD鍍膜方式。由於在PVD薄膜沉積所需要的是一個完美的真空環境,因此在各設備上更需要做詳細的檢測與監測。

物理氣象沉積 Physical vapor deposition

如何解決

巡檢及線上監測方式
對於要營造一個良好的製程環境,有效提高產線良率。而PVD製程所需要的設備狀態該如何掌握及量測呢?在此我們藉由量測PVD製程中的磁性油封、減速機、真空腔體、馬達等,來實際量測比較結果,從中瞭解設備狀態,把量測到的數值直接轉換成可以直觀形象理解的圖形或圖像表示方式,進而發現製程隱含的訊息做為日後線上監控的依據。進行設備的巡檢監測及預知保養,避免製程中無預警停機或異常的發生。

PVD 磁性油封實際量測


磁性油封是由靜環與動環兩部分組合而成,運用磁力技術,採用機封理念,全浮動密封面結構。

PVD磁性油封設備A/B/C正轉逆動態分析比較

PVD 磁性油封實際量測 正轉 PVD 磁性油封實際量測 正轉

磁性油封設備 B/C 被同顆馬達帶動下,磁性油封設備C 正轉時振動量較高。
磁性油封設備 A 正逆轉皆有跳動磨損訊號產生需再觀察。


通常會產生漏油異常的原因:
油封不良:製造質量不佳,有缺口、或彈簧過鬆等。保養處置:更換油封或調整油封彈簧等。
裝置不良:工作磨損嚴重、呈現無光澤、灰塵等。保養處置:更換油封、潤滑清潔等。



PVD 減速機實際量測


減速機是設備中重要的驅動部分,是由透過齒輪等裝置來降速或增大轉矩,傳動零件、軸承、主軸、箱體及其附件所組成。

減速機 設備A/B/C正轉逆 動態分析比較

空跑狀態

PVD 減速機實際量測 正轉

製程狀況

PVD 減速機實際量測 逆轉

減速機設備 B 正逆轉差異比較明顯,後續須注意其變化。

PVD 真空腔體實際量測


真空腔體,英文Vacuum chamber,因接真空泵浦讓腔體維持真空狀態,藉以進行物理實驗或進行鍍膜。

將感測器貼於Chamber4下方部件位置,相同量測點,量測 A 與 B 並比較其差異性

設備 A 所測得的動態訊號較設備 B 來得不規律
測試結果設備 B PVD閥門作動造成的振動較設備 A 大

設備 A 所測得的動態訊號較設備 B 來得不規律。
→ 由測得的動態訊號可證明設備 A 內確實有機構造成異常震動。

測試結果設備 B PVD閥門作動造成的振動較設備 A 大。
→ 比較得知設備 B 雖相對規律,但其閘門開關所產生的震動大於設備 A ,建議進一步長期觀測其健康狀況。



OIL PUMP 實際量測


OIL PUMP 實際量測

測量結論


對於要營造一個良好的製程環境,有效提高產線良率,必須要掌握設備狀態。針對各式設備問題可利用 VMS-PH 攜帶式量測分析儀快速進行檢測。並將其異常特徵蒐集起來,日後可作線上監控的依據。


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