Principe de la CVD froide de parylène

Le précurseur du parylène est un dimère sous forme de granulés blancs. Ce dimère est dans un premier temps sublimé dans le vaporisateur. Une fois sous forme de vapeur, le dimère traverse un four chauffé à 170°C dans lequel il va polymériser. A la sortie de ce four, le parylène gazeux entre dans la chambre qui est à température ambiante. Sous l'effet de la différence de température, le parylène condense sur toutes les surfaces froides et forme une couche uniforme et conforme.

Notions importantes

Pression de base

La pression de base est la pression minimale atteinte dans le bâti. Cette pression doit être mesurée régulièrement pour réajuster les points de consigne.L'unité dans laquelle est affichée la pression est l'unité de vide qui est plus adaptée aux ordres de grandeur en jeu ici. Pour des pressions comprises entre 10 et 100 unités de vide, on peut considérer qu'une unité est égale à 1mTorr. Au-delà, la relation n'est plus linéaire (500 unités correspondent à 2,2mTorr).Les consignes (SetPoint)
Les points de consignes sont les valeurs imposées au système pour le dépôt. Le système va utiliser ces valeurs pour réguler les températures du four, de la jauge et du vaporisateur. En modifiant la température du vaporisateur, le parylène est plus ou moins sublimé, ce qui induit une variation de la pression du bâti. Ainsi le système exerce une boucle de contre-réaction en agissant sur la température du vaporisateur afin de maintenir la pression à sa valeur de consigne. Cette pression de consigne va déterminer la vitesse du dépôt.La consigne optimale pour le dépôt de parylène C est de 15 unités de vide au-dessus de la pression de base (attention, cela varie avec le type de parylène). Il est donc important de bien connaître la pression de base (se référer à la fiche de suivi du bâti).Le piège à froid
Le piège à froid constitue un doigt froid sur lequel le parylène en excès vient se condenser en amont de la pompe. Cela permet d'éviter que le parylène ne vienne polluer l'huile de la pompe : en effet des particules de parylène dans l'huile de pompe viendraient réduire ses performances et à terme altérer le vide de base du bâti.

Dépôt de parylène en mode automatique

Préparation du bâti

  • Peser la quantité de parylène désirée (charge maximale=125g) : pour cela utiliser les barquettes préformées en aluminium (pour les grandes quantités, fabriquer une barquette en utilisant la pièce prévue pour les mouler). Tout le parylène introduit dans le vaporisateur sera sublimé et polymérisé.
  • Ventiler le bâti en plaçant le bouton vacuum sur la position vent
  • Placer la barquette contenant le dimère au milieu du vaporisateur et refermer la porte avec le loquet
  • Installer les échantillons sur le porte-échantillons rotatif en prenant garde à ce qu'ils ne gênent pas sa rotation (notamment au passage au voisinage de l'écran). Attention : le dépôt de parylène a lieu sur toutes les surfaces exposées, les échantillons de l'étage supérieur vont donc être en partie recouverts de parylène sur leur face arrière.
  • Refermer la chambre après avoir vérifié la propreté du joint : enlever toute particule de parylène sur le joint et ne le nettoyer qu'avec de l'isopropanol (pas d'acétone).
  • Placer le piège à froid dans son logement après avoir vérifié la propreté des joints (même chose que précédemment)
  • Remplir le piège d'azote liquide
  • Repomper en mettant le bouton vacuum en position vacuum.

Le cycle de dépôt

  • Vérifier que les consignes de vide et de température sont bonnes. Se référer à la fiche de suivi pour les valeurs standard.
    Noter sur la fiche de suivi votre nom, les paramètres de consigne, la masse effective dans la vaporisateur, la masse cumulée depuis le dernier nettoyage, le vide à froid et à chaud….(voir fiche)

        Lorsque la masse cumulée de dimère atteint 20g, le bâti doit subir un nettoyage de fond : prévenir le responsable technique.

  • Mettre les boutons furnace gauge, chamber gauge et vaporizer sur la position enable.
    Appuyer sur le bouton process start/stop : le cycle de dépôt débute.
  1. La jauge de la chambre et le four chauffent a leur point de consigne. Le chauffage du four prend environs 45 minutes. Le vaporisateur, lui, ne chauffe pas et le voyant d'erreur clignote. Le porte-échantillon entre en rotation
  2. Lorsque la pression dans la chambre atteint sa valeur de base (ALM clignote) et que les températures de la jauge de la chambre et du four sont atteintes (ALM ne clignote plus), la rampe de chauffage du vaporisateur débute.
  3. Lorsque la température du vaporisateur atteint 90°C, le dépôt commence. La température du vaporisateur est ajustée pour que la pression reste à sa valeur de consigne. Lorsque tout le parylène est déposé, la température du vaporisateur peut dépasser sa consigne mais la pression n'augmente plus. Le vaporisateur reste alors à sa température de consigne jusqu'à ce que la pression revienne à sa valeur de base. Une fois cette pression atteinte, le système attend 5 minutes avant d'entamer l'étape de fin de procédé.
  4. Si une température erronée est détectée par le système,
    • Le bouton d'alarme clignote et une alarme sonore retentit (on peut l'arrêter en appuyant sur le bouton d'alarme)
    • Un délai de 5 minutes est donné, si au bout de ce temps l'erreur persiste, l'appareil entre en mode de fin de procédé.
  5. Fin du procédé : le bouton vert process start/stop clignote, la jauge, le four, le vaporisateur et le chauffage de la porte du vaporisateur sont coupés.

ATTENTION !! Pendant toute la durée du procédé, s'assurer que le piège à azote est plein. En aucun cas le niveau d'azote ne doit passer au-dessous de l'arrivée du tuyau de la chambre. Cela pourrait modifier la vitesse de dépôt et entraîner un retour du parylène condensé sur le piège vers la chambre.

Fin du cycle

  • Relâcher le bouton process start/stop
  • Remettre le bâti à l'air en mettant le bouton vacuum en position vent
  • Attendre que la porte du vaporisateur soit froide et jeter la barquette d'aluminium
  • Enlever le piège à froid de son logement et le laisser réchauffer sur son support à droite du bâti
  • Nettoyage:
  • Vaporiseur : enlever les résidus éventuels dans le vaporisateur* Piège à froid : enlever toute particule de parylène du piège à froid et de son logement : utiliser l'aspirateur et un tissu imbibé d'isopropanol. En fin de nettoyage, appliquer du savon microsoap (dans le vaporisateur) à l'aide d'un tissu imbibé sur les parois du piège et de son logement.* Chambre : ne pas nettoyer la chambre. Si des particules de parylène nécessitent un nettoyage, utiliser un tissu imbibé d'isopropanol, ne pas frotter, et ensuite appliquer du savon Microsoap à l'aide d'un tissu imbibé.* Refermer la chambre, remettre le piège a froid en place après avoir vérifié la propreté des joints
  • Repomper le bâti (bouton vacuum en position vacuum)
  • Remettre les consignes standard pour les utilisateurs suivants si vous les avez changées

Cycles successifs

  • Attendre que le vaporisateur soit au-dessous de 40°C pour remettre du dimère, afin d'éviter que celui-ci ne se sublime trop tôt.
  • Bien nettoyer le piège à froid avant de recommencer un cycle.
  • Reprendre le procédé du cycle


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