Trong quy trình sản xuất GaN, yếu tố quan trọng nhất chính là nhiệt độ. Sự thay đổi nhiệt độ chỉ 0,5°C trong bộ sưởi MOCVD trong quá trình tạo lớp phủ GaN cũng có thể gây ra sự không đồng đều về độ dày của lớp phủ, khiến các wafer bị hỏng và không đạt tiêu chuẩn yêu cầu. Chúng tôi đã thiết kế bộ sưởi hồng ngoại MOCVD dành riêng cho quy trình này, nhằm loại bỏ những yếu tố gây biến động nhiệt độ.
Những điểm quan trọng trong thiết kế
Bộ sưởi này sử dụng sóng hồng ngoại tần số cao, giúp kiểm soát nhiệt độ với độ chính xác cao – dưới mức một milimét. Độ ổn định nhiệt độ lên tới ±0,1°C, giúp duy trì mức nhiệt độ ổn định qua từng chu kỳ sản xuất. Phản ứng của bộ sưởi với nhiệt độ rất nhanh, nên không xảy ra tình trạng nhiệt độ vượt ngưỡng cho phép. Hơn nữa, hiệu suất hoạt động của bộ sưởi vẫn được duy trì nguyên vẹn sau các cuộc bảo trì, thay thế thiết bị, hoặc thay đổi dòng khí trong phòng sạch. Thiết kế này phù hợp với các phòng sạch loại 1–100; không gây ra hiện tượng tạo ra hạt bụi, và hiệu suất hoạt động vẫn ổn định sau hơn 5.000 giờ hoạt động.
Tại sao bộ sưởi này lại phù hợp với quy trình GaN MOCVD?
Trong quy trình GaN MOCVD, độ ổn định nhiệt độ là yếu tố quyết định chất lượng lớp phủ và mật độ khuyết tật. Nếu duy trì được độ ổn định nhiệt độ, chúng ta có thể đạt được chất lượng lớp phủ tốt hơn, giảm số lượng wafer bị hỏng, và rút ngắn thời gian sản xuất.
Độ chính xác cao này cũng giúp ích trong các bước xử lý bề mặt wafer bằng chất cảm quang. Nhờ đó, chúng ta có thể kiểm soát chính xác kích thước các chi tiết trên bề mặt wafer, giảm thiểu các khuyết tật ở mép wafer. Vì hệ thống có khả năng duy trì nhiệt độ ổn định, nên chúng ta cũng tiết kiệm được năng lượng.
Chi tiết kỹ thuật
Việc lắp đặt bộ sưởi này đòi hỏi phải đảm bảo đúng khoảng cách giữa các bộ phận và sự căn chỉnh chính xác của các bộ phận liên quan. Nếu có sai lệch chỉ vài phần trăm milimét, độ ổn định nhiệt độ sẽ bị ảnh hưởng.
Cần sử dụng nguồn điện riêng biệt với hệ thống dẫn điện tốt, để tránh hiện tượng nhiễu điện từ. Mỗi lần thay thế linh kiện bằng chất liệu thủy tinh, cần tiến hành hiệu chuẩn lại hệ thống. Nhưng một khi đã được cài đặt đúng cách, độ ổn định nhiệt độ vẫn được duy trì.