“张总,均匀性劣化的原因是什么?”一个工程师问。
张京京调出了工艺参数的记录曲线。“你看,腔体压力在缓慢上升。五十个小时,压力从一点五帕上升到了二点一帕。压力上升,意味着腔体里有污染物积累。污染物的来源可能是内构件表面的涂层在等离子体轰击下产生了微小的颗粒,也可能是工艺气体不纯带来的杂质。”
“不管来源是什么,我们需要知道——压力上升到什么程度,均匀性会超标。继续跑,每两个小时记录一次压力和均匀性。”
产线继续运转。六十个小时,压力二点三帕,均匀性一点零五。七十个小时,压力二点五帕,均匀性一点零八。八十个小时,压力二点七帕,均匀性一点一二。九十个小时,压力二点九帕,均匀性一点一五。一百个小时,压力三点一帕,均匀性一点一八。
测试结束。张京京把所有数据汇总成一张表格,发给了林薇、老韩、梁志远,以及Z实验室的材料团队。
“一百个小时连续运行,均匀性从百分之零点八五劣化到百分之一点一八,仍在规格百分之一以内。但劣化趋势明显,主要原因是腔体压力上升导致的污染物积累。下一步需要分析污染物的成分,确定是涂层剥落还是工艺气体杂质。”
他拿起终端,拨通了林薇的电话。
“林总,小改型验证的第一阶段完成了。一百个小时连续运行,均匀性合格,但劣化趋势需要关注。我建议做两个补充测试——第一,用质谱仪分析腔体残留气体的成分,看看污染物是什么。第二,把内构件拆下来,用电子显微镜观察表面,看看涂层有没有剥落。”
林薇的声音从终端里传来:“做。两个测试都要做。另外,张京京,你觉得小改型方案能撑到一千五百小时吗?”
张京京沉默了几秒,说:“从一百小时的数据看,均匀性的劣化速度大约是每十小时零点零三五个百分点。如果这个速度是线性的,跑到一千五百小时,均匀性会劣化到百分之五点二五,远超规格。但实际情况不会是线性的——涂层的剥落速度通常是指数型的,前期慢,后期快。也就是说,实际劣化速度可能比线性预测更快。”
“所以,小改型方案的目标不是一千五百小时,而是八百到一千小时。八百小时,我们有信心。一千小时,可能有点悬。一千五百小时,基本不可能。”
林薇说:“八百到一千小时,也比原来的八百小时好不了多少。追光三期要撑六个月,平均每天运行二十小时,六个月就是三千六百小时。如果内构件只能用八百到一千小时,就需要换三到四次。换一次要停机十二小时,频繁停机换件会影响产能。”
张京京说:“所以小改型方案只是权宜之计,不能解决根本问题。根本问题还是要靠追光四期的梯度过渡层方案——两千五百小时的寿命,换件频率降低到每三个月一次,产能影响小得多。”
林薇说:“明白。小改型验证继续做,把数据跑完整。同时,追光四期的工期不能放松。张京京,你那边的人员,要不要再增加几个?”
张京京说:“暂时够。但验证结束后,如果要批量改装追光三期的八条产线,需要增加人手。每条产线改装需要两天,八条产线就是十六天,再加之调试和验证,至少要一个月。这个月内,产能会下降百分之三十。”
林薇说:“产能下降的事,我和苏黛、老韩协调。你先聚焦验证,把数据跑扎实。”
张京京挂断电话,走进产线。老韩正在第七号产线的旁边,和操作工们一起拆内构件。内构件从主腔体里取出来,表面蒙着一层灰白色的沉积物。张京京凑过去,用手指轻轻蹭了一下沉积物,粉末状的东西粘在了他的手套上。
“老韩,你看这个沉积物的颜色——灰白色,不是涂层的颜色。涂层的颜色是深灰色。这说明,沉积物不是涂层剥落,而是工艺反应产生的副产物。副产物附着在涂层表面,改变了腔体的气流场,导致压力上升、均匀性劣化。”
老韩说:“副产物是不可避免的。任何薄膜沉积工艺都会产生副产物,关键是副产物能不能被抽走。如果抽气系统效率不够,副产物就会积累。”
张京京点头。“抽气系统的效率,取决于真空泵的性能和管路的流导。追光三期的真空泵用了十四个月,性能已经下降了百分之十五。管路里也有副产物沉积,流导下降。这两个因素叠加,导致副产物排不出去。”
“小改型方案只改了内构件,没改真空泵和管路。所以,副产物积累的问题还在。要彻底解决,要么换新泵,要么清洗管路。换新泵的成本高,一台泵要三十万,八条产线就是两百四十万。清洗管路成本低,但需要停机拆管路,耗时两天。”