Op de productiehal hangt de kwaliteit van het product af van de temperatuur. Een verschil van 0,5°C in de temperatuur van de MOCVD-verwarmer tijdens het proces van GaN-epitaxie heeft als gevolg dat de dikte van de lagen ongelijkmatig wordt, waardoor er wafer’s verloren gaan en de gewenste resultaten niet worden behaald. We hebben onze GaN MOCVD-infraroodverwarmer ontworpen om deze variabiliteit te elimineren.
Wat belangrijk is onder de motorkap
De kern van de verwarmer is een kortegolfinfraroodapparaat, waardoor er een nauwkeurige controle over het thermische veld mogelijk is. Er wordt een constante temperatuur van ±0,1°C gerealiseerd over het hele oppervlak van de susceptor. Bovendien blijft de temperatuur constant, zelfs na onderhoud of wisseling van het apparaat. De reactie op infrarode straling is snel, zodat er geen overschrijdingen van de gewenste temperatuur optreden. Het profiel van de temperatuur blijft ook na dit soort acties constant. Het apparaat past in schoonruimtes van klasse 1–100; er wordt geen stof geproduceerd en de output blijft stabiel, zelfs na meer dan 5.000 uur gebruik.
Waarom dit zo effectief is in GaN MOCVD
Bij GaN MOCVD bepaalt de temperatuurstabiliteit de kwaliteit van de lagen en de hoeveelheid defecten. Als de hete zone goed gecontroleerd wordt, kan men betrouwbare resultaten behalen, worden er minder wafer’s verloren en kunnen de kwalificatieprocessen worden verkort. Dezelfde precisie is ook handig voor de stappen waarbij fotoresist wordt verwerkt. Hierdoor kan men beter de kritieke dimensies controleren en worden er minder problemen veroorzaakt door oneffenheden aan de randen van de lagen. Omdat het apparaat de gewenste temperatuur gemakkelijk kan bereiken en behouden, wordt er minder energie gebruikt.
De praktische details
Voor de installatie is het belangrijk om rekening te houden met de geometrie van de apparatuur en de alignering van de kwartsramen. Een verschil van enkele tienden van een millimeter kan al leiden tot problemen. Het is belangrijk om een gescheiden stroomtoevoer te gebruiken, met een goede aarding. Elke verandering in de kwartsapparatuur vereist een snelle recalibratie, maar eenmaal ingesteld, blijft het profiel van de temperatuur constant.