फैब्रिकेशन प्रक्रिया में, उत्पादकता तापमान पर ही निर्भर है। GaN एपिटैक्सी के दौरान MOCVD हीटर में 0.5°C का बदलाव भी स्लैबों की मोटाई में असमानता, अप्रयुक्त स्लैबों, एवं गलत उत्पादन परिणामों का कारण बनता है। हमने इस तरह की असमानताओं को दूर करने हेतु GaN MOCVD इन्फ्रारेड हीटर विकसित किया।
महत्वपूर्ण विशेषताएँ
यह हीटर शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड तरंगों का उपयोग करता है; इससे थर्मल फील्ड पर सटीक नियंत्रण संभव होता है। ससेप्टर पर ±0.1°C की स्थिरता बनी रहती है, एवं चक्र-दर-चक्र थर्मल स्थितियाँ स्थिर रहती हैं। इन्फ्रारेड प्रतिक्रिया बहुत तेज है; इसलिए तापमान में कोई अतिरिक्त बदलाव नहीं होता। रखरखाव, उपकरणों में बदलाव, या क्लीनरूम की हवा की गति में बदलाव होने के बाद भी यह हीटर अपनी स्थिति बनाए रखता है। यह डिज़ाइन क्लास 1–100 क्लीनरूमों में उपयोग हेतु उपयुक्त है; इसमें कोई कण नहीं उत्पन्न होते, एवं 5,000+ घंटों तक भी इसका आउटपुट स्थिर रहता है।
GaN MOCVD में इसका उपयोग क्यों?
GaN MOCVD में, तापमान की स्थिरता ही परतों की गुणवत्ता एवं दोषों की संख्या को निर्धारित करती है। यदि गर्म क्षेत्र को नियंत्रित रखा जाए, तो लक्ष्य तापमान आसानी से हासिल हो जाता है, अप्रयुक्त सामग्री कम हो जाती है, एवं उत्पादन प्रक्रिया में लगने वाला समय भी कम हो जाता है।
यही सटीकता फोटोरेजिस्ट संबंधी प्रक्रियाओं में भी उपयोगी है – इससे बेहतर नियंत्रण संभव होता है, एवं किनारों पर दोष भी कम हो जाते हैं। चूँकि यह सिस्टम तापमान को सटीक रूप से नियंत्रित करता है, इसलिए कम ऊर्जा ही आवश्यक होती है।
व्यावहारिक विवरण
इस हीटर की स्थापना हेतु आवश्यक है कि इसका स्थान ऐसा हो जहाँ दृष्टि-रेखाएँ सीधी हों, एवं क्वार्ट्ज व्यूपोर्ट भी सही ढंग से संरेखित हो। यदि इनमें कुछ मिलीमीटर का भी बदलाव हो जाए, तो गर्म क्षेत्र का तापमान बदल जाता है।
इस हीटर के लिए विशेष पावर सप्लाई आवश्यक है; अन्यथा ईएमआई की समस्या हो सकती है। क्वार्ट्ज उपकरणों में बदलाव होने पर तुरंत पुनः कैलिब्रेशन आवश्यक है; लेकिन एक बार सेटिंग कर देने के बाद तापमान स्थिर ही रहता है।