Veeco LED эпитакси процесст SiC бүрсэн сусцепторуудын үүрэг

LED эпитакси орчин нь маш халуун бөгөөд маш мэдрэмтгий орчин бөгөөд орчны бага зэрэг өөрчлөлт нь вафлийн чанарт өөрчлөлт оруулдаг. Сусцептор нь реакторт байрладаг чухал хэсэг юм. Энэ нь эпитакси өсөлтийн үед вафлийг дэмждэг бөгөөд мөн дулааныг вафлийн бүхэлд жигд хуваарилахад маш чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Veeco LED эпитакси системүүдийн ихэнх нь SiC бүрхүүлээр бүрсэн бал чулуун сусцептор ашигладаг. SiC бүрхүүл нь бал чулууг дулаан болон химийн бодисоос гэмтэхээс хамгаалж, жигд LED чанарыг өгдөг.

Veeco EPIK хэрэгслүүдэд CVD SiC бүрхүүл нь дулааны жигд байдлыг хэрхэн сайжруулдаг вэ?

Өндөр чанартай LED үйлдвэрлэх явцад хавтанг тохиромжтой температурт байлгах нь чухал ач холбогдолтой. Энэхүү Cvd sic бүрхүүл нь графит сусцептор дээр жигд, тогтвортой гадаргууг бий болгодог бөгөөд энэ нь SiC LED суурь ургах явцад дулааныг жигд хуваарилдаг.

Cvd sic бүрхүүл ашиглаагүй байсан ч графит бүрээс тус бүрийн доторх бага зэргийн хэлбэлзэл нь гадаргуугийн дулаан дамжуулалтын шинж чанарын ялгааг үүсгэж болох боловч өндөр чанартай CVD SiC бүрхүүлтэй бол гадаргуугийн дулаан дамжуулалтын шинж чанар мэдэгдэхүйц сайжирч, улмаар дулааны профайл нь илүү жигд болдог. Нэгэн байгууламж нь гадаргуу дээгүүр жигд бус халалтаас үүдэлтэй вафлинууд дээрх өнгөний жигд бус байдлын асуудалтай байсан. Гэсэн хэдий ч илүү зузаан, өндөр чанартай CVD SiC болон CVD TaC бүрхүүл ашигласнаар энэхүү тогтворгүй байдлыг даван туулсан.

CVD SiC бүрхүүл болон өндөр цэвэршилттэй CVD SiC түүхий эдийн гадаргуугийн согог, зураас нь материалын өсөлтийн жигд бус хурдыг бий болгодог эсвэл бүрхүүлийн гадаргуу дээр "халуун цэгүүд" үүсгэж болзошгүй тул хувьсах чанарыг нэмэгдүүлж болзошгүй юм. Олон үйлдвэрлэгчид хэд хэдэн халаалтын мөчлөгийн дараа CVD SiC бүрхүүлийн төлөв байдлыг ажиглах замаар бүрхүүлийг элэгдэл, хагарлын эсэхийг тогтмол шалгадаг. CVD SiC бүрхүүлийн жигд байдал, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд сусцепторыг CVD процессын туршид эргүүлж болно.

Гэсэн хэдий ч CVD SiC бүрхүүлийг ашиглах нь бүх хувилбаруудыг арилгаж чадахгүй ч LED үйлдвэрлэлд зориулсан үндсэн материалыг их хэмжээгээр тогтвортой үйлдвэрлэх боломжийг илүү боломжтой болгодог.

LED эпитакси дахь өндөр цэвэршилттэй графит суспензийн үүрэг

Талст давхарга ургах үед сусцептор нь вафлийг тогтвортой температурт байлгаж, дэмжиж байдаг. Графитыг ихэвчлэн ашигладаг бөгөөд үнэндээ өндөр цэвэршилттэй графитыг ашиглах хэрэгтэй, учир нь үүнийг маш өндөр температурт ашиглаж болох бөгөөд гажуудуулахгүй.

Энэхүү өндөр дулаан дамжуулалт нь халаалтын элементүүдээс вафли руу дулааныг шилжүүлэх, давхарга ургах үед вафлины температурыг тогтворжуулахад тусалдаг. Бага зэргийн температурын хэлбэлзэл нь талстын ургалтыг өөрчлөхөд хүргэдэг тул энэ нь аль болох тогтмол байх ёстой.

Цэвэр байдал нь ашигласан бал чулуунд чухал хүчин зүйл болдог. Бохирдсон бал чулуу нь халаах явцад сусцептороос ялгарч, вафли дээр хуримтлагдаж, талстын согог үүсгэдэг металл болон бусад хольцтой байдаг.

Зарим үйлдвэрлэгчид цэвэр бус бал чулуу ашигладаг согогтой LED гэрэл нэмэгдэж байгааг ажигласан. Өндөр цэвэршилттэй бал чулуу болон илүү нарийн шалгалт нь илүү сайн үр дүнд хүрсэн. Өөр нэг асуудал бол сусцепторын хавтгай байдал юм.

Хэд хэдэн халаалт болон хөргөлтийн мөчлөгийн дараа суспенз нь деформацид орж болзошгүй. Энэхүү гажуудал нь хийн урсгал болон вафлийн байрлалд нөлөөлдөг бөгөөд энэ нь хоёулаа давхаргын өсөлтийн тогтвортой байдалд нөлөөлдөг.

Гадаргуугийн оновчтой дизайны тусламжтайгаар эпитакси дахь бөөмийн асуудлыг бууруулах

Бөөмийн асуудлуудын ихэнх нь эд анги болон хийнүүд хүрэлцэж буй гадаргуугаас эхэлдэг. Сусцептор, доторлогоо гэх мэт нь гадаргуу нь зурагдах эсвэл элэгдэх үед цаг хугацааны явцад бөөмсийг аажмаар ялгаруулж чаддаг.

Өндөр температурт явагддаг процессын хийд жижиг хагарал эсвэл бүрхүүлийн давхаргын элэгдэл нь реактороор дамжин өнгөрч, вафли дээр хуримтлагдах бичил хэлтэрхий үүсгэж болзошгүй. Хангалттай том диаметртэй үед нэг вафли гадаргуу дээрх нэг бөөм нь эцсийн LED дээр нэг согог үүсгэх болно.

Гөлгөр байдал нь бөөмс ялгарах магадлалыг бууруулдаг боловч давтан дулааны мөчлөгийг тэсвэрлэх чадвартай байх ёстой. Зарим бүрхүүл нь өрөөний температурт сайн гадаргуутай мэт санагдаж болох ч олон удаа ажилласны дараа бичил хагарал үүсдэг. Бүрхүүлийн эд ангиуд элэгдэх үед бөөмсийн асуудал ихэвчлэн аажмаар үүсдэг.

Олон процессын эд ангиудын хувьд эвдрэл нь ирмэг дээр байдаг, учир нь энэ хэсэг нь хамгийн их ачааллыг төвлөрүүлдэг. Чанар, бүрэх зузаан болон ирмэг дээрх ачааллын концентрацийг хянаснаар бид элэгдлийг бууруулж чадна.

Тиймээс, гүйлт бүрийн дараа бүрхүүлийн давхарга хуулагдахаас сэргийлэхийн тулд бүрхүүл болон бал чулуун суурь нь сайн холбогдсон байх ёстой. Хурц гэрэлд байнга шалгах эсвэл дээж авах нь эдгээр хөгжиж буй асуудлуудын талаар анхааруулга өгч болно.

LED үйлдвэрлэлд нүцгэн бал чулуу болон SiC бүрсэн суспензүүдийг харьцуулах нь

LED үйлдвэрлэлд нүцгэн бал чулуу болон SiC бүрсэн сусцепторуудыг хоёуланг нь ашигладаг боловч тэдгээрийн үйл ажиллагааны параметрүүд маш өөр өөр байдаг.

Нүцгэн бал чулууг ашигладаг шалтгаан нь дулаан дамжуулахад үр ашигтай, дулааныг хүлээн авахад ил гарсан гадаргуу ихтэй, хэдхэн цагийн дараа гадаргуугаас харьцангуй удаан тоосонцор ялгардаг боловч бусад сул талуудтай байдаг. Үүнд дулааны тархалт харьцангуй муу, гадаргуугийн талбай өндөр тул камер доторх хийд илүү урвалд ордог тул илүү хурдтай тоосонцор ялгаруулдаг боловч энэхүү удаан хуримтлал нь олон тохиолдолд буулт болдог.

SiC бүрсэн сусцептор нь хатуу хамгаалалтын бүрхүүл нэмснээр эдгээр асуудлын заримыг нь даван туулдаг.

Урт хугацааны ээлж шаардлагатай үйлдвэрлэлийн мөчлөгөөр дамжуулан өндөр эзэлхүүнтэй ажилладаг LED үйлдвэрүүдийг авч үзэж болно. Зарим үйлдвэрүүд нүцгэн бал чулуутай урт хугацааны туршид хэд хэдэн дулааны мөчлөгийн дараа ваферийн жигд байдал аажмаар өөрчлөгддөг болохыг тогтоожээ. Сусцепторын гадаргуу удаан хөгжиж байгаа мэт санагдаж, улмаар дулааны тархалт илүү тогтворгүй болдог.

SiC бүрсэн сусцепторыг урт хугацаанд ашиглах нь ваферийн жигд байдлын энэ хэлбэлзэл бага тохиолддог гэсэн үг юм, өөрөөр хэлбэл нэг үйлдвэрт SiC бүрсэн рүү шилжих нь өөр өөр багцаас шилжих үед тэдгээрийн шугамыг тийм ч олон удаа тохируулах шаардлагагүй гэсэн үг юм.

Дулааны шинж чанарыг судалж болно. Баре бал чулуу нь гадаргуу дээрээ температурын тогтворгүй байдлын түвшинд хүрсэн бололтой. Энэ нь гадаргуугийн удаан өөрчлөлтийн хүчин зүйл, мөн бүрхүүлийн зарим үл мэдэгдэх бүрэлдэхүүн хэсгийн хүчин зүйл гэж үздэг.

SiC бүрхүүл нь гадаргууг түгжиж, өөрчлөлт гарахаас сэргийлдэг бөгөөд энэ нь дулаан дамжуулалт тогтмол гэсэн үг юм. Үүний LED-д үзүүлэх нөлөө нь хэрэв ургуулсан давхарга температурын хэлбэлзэлд өртвөл долгионы урт/гэрэлтэлт мөн өөрчлөгдөнө.

SiC бүрсэн сусцептор ашиглахад мэдээж сул талууд байдаг; тэдгээрийн үнэ болон хэдийгээр тэдгээр нь бөөмсгүй боловч хагарвал бөөмс ялгаруулж, улмаар бөөмсийг багасгахын оронд оруулж ирдэг.

Тиймээс согог гарахаас өмнө элэгдэлд орохоос урьдчилан сэргийлэхийн тулд тэдгээрийн бүрхүүлийг сайтар хянах, засвар үйлчилгээ хийх журмыг хэрэгжүүлэх шаардлагатай боловч элэгдэлд тэсвэртэй бүрхүүл ашиглавал тэдгээр нь хэсэг хугацаанд ашиглагдах бөгөөд дараа нь солигдоно.

Урт хугацааны Veeco сэлбэг хэрэгслийн засвар үйлчилгээ, цэвэрлэгээний стратегиуд

Veeco эд ангиудыг сайн нөхцөлд байлгах нь эд ангийн ашиглалтын хугацааг уртасгаж, эпитакси үйл явцын тогтвортой байдлыг хадгалах болно. Үлдэгдэл нь цаг хугацааны явцад сусцептор, доторлогоо болон бүрсэн цагираг дээр хуримтлагддаг. Тодорхойлж болох нимгэн давхаргад ч үлдэгдэл хуримтлагдах нь гадаргуугийн дулааны хариу урвалд нөлөөлж, процессын тогтвортой байдлыг муутгадаг.

Нэгэн инженер LED-ийн гэрэл жигд бус эсвэл вафлийн үр дүн муу байгааг харсан бөгөөд дараа нь асуудлын эх үүсвэр нь үлдэгдлийг судалж үзсэн гэж мэдээлсэн. Өөр өөр материалын хувьд өөр өөр цэвэрлэгээний журмыг боловсруулах хэрэгтэй. Өндөр цэвэршилттэй бал чулуун эд ангиудыг зүлгүүрийн химийн бодис эсвэл зүлгүүрийн үрэлтийн аргаар гэмтээж болохгүй, учир нь эдгээр аргууд нь эд ангийг элэгдэлд оруулж болзошгүй.

Хэд хэдэн үйлдвэрлэлийн шугамууд хуримтлалыг арилгахын тулд цаг хугацааны плазмын цэвэрлэгээ эсвэл илүү консерватив химийн аргыг ашигладаг. Мөн SiC бүрсэн эд ангиудыг болгоомжтой харьцах нь чухал юм. Энэ эд анги харьцангуй бат бөх боловч цэвэрлэх явцад үүссэн зураас, зураас нь эцэстээ жижиг хагарал үүсгэдэг бөгөөд энэ нь бөөмсийн эх үүсвэр байж болно. Нэг үйлдвэрлэлийн шугам нь илүү зөөлөн цэвэрлэгээний материал ашиглан эдгээр эд ангиудыг илүү сайн харьцах аргыг боловсруулснаар үүнийг шийдсэн.

Эд ангийн ашиглалтын хугацааг тогтмол хянах ажлыг цэвэрлэгээний дараа ч хийдэг. Өнгөний өөрчлөлт, бичил хагарал эсвэл жигд бус тархсан гялбааг хурдан шалгахад л эд ангийн эвдрэлийн анхны шинж тэмдгийг илрүүлж чадна. Олон үйлдвэрүүд эвдрэлд суурилсан эд ангийг солихын оронд эд ангийн ашиглалтын мөчлөгийн хяналтыг ашигладаг. Асуудал илрэхээс өмнө эд ангийг солих болно.

Хадгалах чанарыг ихэвчлэн дутуу үнэлдэг. Цэвэрхэн боловч эд ангиуд нь ил задгай газар хадгалагдахад тоос шороо, чийгээр амархан бохирддог тул дараагийн удаа хэрэглэхийн өмнө цэвэр саванд битүүмжилсэн байх ёстой.

Цаг хугацаа өнгөрөхөд эд ангийн урт наслалтын түлхүүр нь өдөр бүр найдвартай хийгддэг жижиг зүйлс болох нь тодорхой болдог. Цэвэрлэгээний үйл явцад зөөлөн хандах, болгоомжтой харьцах, эд ангийн наслалтыг тогтмол хянах нь эпитакси үйл явцын тогтвортой байдалд мэдэгдэхүйц нөлөөлдөг.