PVD 製程中的設備狀態該如何掌握及量測？

監診實績｜PVD 製程中的設備狀態該如何掌握及量測？

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Pvd，物理氣象沉積，工業製造裡鍍膜技術的一種。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？

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。

解決與監測說明

VMS-PH 攜帶式量測分析儀
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。

量測狀況

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

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

製程狀況

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

減真空腔體，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。
→ 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

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。

VMS-PH 攜帶式量測分析儀

有效提高產線良率，掌握設備狀態

常見問題（FAQ）

PVD 製程為什麼需要掌握設備狀態？
PVD 物理氣相沉積製程通常在真空環境下進行，製程穩定度會受到磁性油封、減速機、真空腔體、馬達與 Oil Pump 等設備狀態影響。若設備出現異常振動、磨耗或真空腔體作動不穩，可能影響鍍膜品質、製程良率與產線稼動率，因此需要透過量測掌握設備狀態。

VMS-PH 如何協助 PVD 製程設備量測？
VMS-PH 攜帶式量測分析儀可針對 PVD 製程中的磁性油封、減速機、真空腔體與馬達等關鍵部位進行動態訊號量測，並將量測數據轉換為直觀圖形，協助工程人員判斷設備是否存在異常振動、磨耗、作動不規律或潛在故障風險。

PVD 磁性油封異常會造成什麼問題？
PVD 磁性油封若出現油封不良、彈簧過鬆、缺口、裝置不良、磨損或潤滑不佳，可能造成漏油、跳動磨損訊號或正逆轉振動異常。透過設備 A/B/C 正逆轉動態分析比較，可找出振動量較高或需要持續觀察的設備。

PVD 減速機為什麼需要比較空跑與製程狀況？
減速機是 PVD 設備中的重要驅動部件，由齒輪、軸承、主軸與箱體組成。比較空跑狀態與實際製程狀況，可判斷減速機在不同負載下的動態變化。若正轉與逆轉差異明顯，代表後續需要持續觀察其健康狀態。

PVD 真空腔體動態訊號可以看出什麼問題？
將感測器貼附於真空腔體下方部件位置，並比較不同設備在相同量測點的動態訊號，可判斷腔體內是否存在機構異常震動。若設備訊號不規律，可能代表內部機構造成異常振動；若閥門作動振動較大，則建議進一步長期監測健康狀況。

導入 PVD 設備巡檢與預知保養有什麼效益？
導入 PVD 設備巡檢與預知保養後，可快速蒐集磁性油封、減速機、真空腔體、馬達與 Oil Pump 的異常特徵，建立日後線上監控依據。透過長期趨勢化管理，可提前發現設備劣化，避免製程中無預警停機或異常發生，進而提升產線良率與設備可靠度。