Roli i Susceptorëve të Veshje me SiC në Proceset e Epitaksise me LED Veeco

Mjedisi i epitaksise LED është një mjedis shumë i nxehtë dhe shumë i ndjeshëm, dhe një ndryshim i vogël i mjedisit do të rezultojë në cilësi të ndryshme të pllakës së mbështjelljes. Susceptori është një pjesë e rëndësishme që ndodhet në reaktor. Ai mbështet pllakën e mbështjelljes gjatë rritjes së epitaksise, gjithashtu luan një rol shumë të rëndësishëm në shpërndarjen e nxehtësisë në të gjithë pllakën e mbështjelljes në mënyrë të barabartë. Shumica e sistemeve të epitaksise LED Veeco përdorin një susceptor grafiti të veshur me veshje SiC. Veshje SiC mund ta mbrojë grafitin nga dëmtimi nga nxehtësia dhe kimikatet, dhe t'i japë një cilësi uniforme LED-it.

Si përmirëson veshja CVD SiC uniformitetin termik në mjetet Veeco EPIK

Mbajtja e pllakës së paketimit në një temperaturë të përshtatshme gjatë prodhimit të LED-ve me cilësi të lartë është një konsideratë e rëndësishme. Cvd sic Veshje krijon një sipërfaqe të lëmuar dhe të qëndrueshme në susceptorin e grafitit i cili shpërndan në mënyrë të barabartë nxehtësinë gjatë rritjes së substratit të LED SiC.

Edhe kur jo Veshje CVD sic Nëse përdoret një shtresë SiC CVD me cilësi më të lartë, ndryshimet e vogla brenda grafiteve individuale mund të çojnë në ndryshime në karakteristikat e transferimit të nxehtësisë sipërfaqësore, megjithatë, me një shtresë SiC CVD me cilësi më të lartë, karakteristikat e transferimit të nxehtësisë sipërfaqësore përmirësohen ndjeshëm dhe për këtë arsye profili termik bëhet më uniform. Një strukturë kishte probleme me jo-uniformitetet e ngjyrave në të gjitha pllakat e saj, të shkaktuara nga ngrohja jo-uniforme në të gjithë sipërfaqen e saj. Megjithatë, duke përdorur një shtresë SiC CVD me cilësi më të lartë dhe më të trashë. TaC i CVD-së veshja e kapërceu këtë paqëndrueshmëri.

Papërsosmëritë sipërfaqësore dhe gërvishtjet e veshjes CVD SiC dhe Lëndë e parë CVD SiC me pastërti të lartë mund të rrisin ndryshueshmërinë pasi ato krijojnë shkallë të pabarabarta të rritjes së materialit ose 'pika të nxehta' të mundshme në sipërfaqen e veshjes. Veshjet kontrollohen rregullisht për konsumim dhe çarje nga shumë prodhues duke vëzhguar gjendjen e veshjes CVD SiC pas një serie ciklesh ngrohjeje. Susceptori mund të rrotullohet gjatë gjithë procesit CVD në mënyrë që të rritet uniformiteti dhe qëndrueshmëria e veshjes CVD SiC.

Megjithatë, përdorimi i një veshjeje CVD SiC nuk mund të eliminojë të gjitha ndryshimet, por e bën shumë më të realizueshme prodhimin e vazhdueshëm të materialeve bazë për prodhimin e LED-ve në shkallë të gjerë.

Funksioni i Spresentorëve të Grafitit me Pastërti të Lartë në Epitaksi LED

Susceptori mbështet dhe e mban pllakëzën në një temperaturë mjaft të qëndrueshme ndërsa shtresa kristalore rritet. Zakonisht përdoret grafiti, dhe në fakt duhet të përdoret një grafit me pastërti të lartë pasi mund të përdoret në temperatura jashtëzakonisht të larta dhe nuk do të shtrembërohet.

Kjo përçueshmëri e lartë termike ndihmon në transferimin e nxehtësisë nga elementët ngrohës në pllakë dhe stabilizimin e temperaturës së pllakës ndërsa shtresa rritet. Meqenëse ndryshimet e vogla të temperaturës shkaktojnë ndryshim në rritjen e kristalit, ajo duhet të jetë sa më konstante të jetë e mundur.

Pastërtia është një faktor i rëndësishëm në grafitin e përdorur. Grafiti i kontaminuar përmban metal dhe papastërti të tjera të cilat do të emetohen nga susceptori gjatë ngrohjes dhe do të depozitohen në pllakë duke shkaktuar defekte kristalore.

Disa prodhues vunë re një rritje të LED-ve me defekt duke përdorur grafit më pak të pastër. Grafiti me pastërti të lartë dhe inspektimet më të rrepta dhanë rezultate më të mira. Një problem tjetër është sheshtësia e susceptorit.

Pas një numri ciklesh ngrohjeje dhe ftohjeje, susceptori mund të deformohet. Ky shtrembërim ndikon në rrjedhën e gazit dhe pozicionimin e pllakës së plastikës, të cilat të dyja ndikojnë në stabilitetin e rritjes së shtresës.

Zvogëlimi i problemeve të grimcave në epitaksi përmes dizajnit të optimizuar të sipërfaqes

Shumica e problemeve me grimcat në fakt fillojnë me sipërfaqet mbi të cilat pjesët dhe gazrat janë në kontakt. Receptorët, veshjet e kështu me radhë mund të lëshojnë grimca gradualisht me kalimin e kohës, ndërsa sipërfaqet e tyre gërvishten ose konsumohen.

Në gazrat e procesit me temperaturë të lartë, çarjet e vogla ose konsumimi i shtresës së veshjes mund të prodhojnë mikrofragmente të cilat do të udhëtojnë nëpër reaktor dhe do të depozitohen në pllaka. Me një diametër mjaftueshëm të madh, një grimcë në një sipërfaqe të pllakave do të rezultojë në një defekt në LED-in përfundimtar.

Lëmimi do të zvogëlojë mundësinë e lirimit të grimcave, megjithatë duhet të jetë në gjendje t'i rezistojë cikleve të përsëritura termike. Disa veshje mund të duken sikur kanë një sipërfaqe të mirë në temperaturën e dhomës, ndërsa zhvillojnë mikroçarje pas shumë herësh përdorimesh. Problemet me grimcat shpesh ndodhin gradualisht kur pjesët e veshjes konsumohen.

Për shumë pjesë të procesit, dëmtimi është në skaj sepse kjo pjesë përqendron stresin më të lartë. Duke kontrolluar cilësinë, trashësinë e veshjes dhe përqendrimin e stresit në skaje, ne mund të zvogëlojmë konsumimin.

Pra, për të parandaluar që shtresa e veshjes të shkëputet pas çdo përdorimi, lidhja e veshjes dhe e substrateve të grafitit duhet të jetë e mirë. Inspektimi i shpeshtë në dritë të fortë ose marrja e mostrave mund të japë paralajmërim për këto probleme në zhvillim.

Krahasimi i grafitit të zhveshur dhe sceptorëve të veshur me SiC në prodhimin e LED-ve

Ndërsa në prodhimin e LED-ve përdoren si grafit i zhveshur ashtu edhe susceptorë të veshur me SiC, parametrat e tyre operativë performojnë shumë ndryshe.

Arsyet pse përdoret grafiti i zhveshur janë se është efikas në transferimin e nxehtësisë dhe ka një sipërfaqe të madhe të ekspozuar për të pranuar nxehtësinë, dhe ka emetim relativisht të ngadaltë të grimcave nga sipërfaqja e tij pas disa orësh funksionimi, megjithëse ka edhe disavantazhe të tjera. Këto janë shpërndarja relativisht e dobët termike dhe sipërfaqja e madhe e bën atë më reaktiv ndaj gazrave brenda dhomës dhe kështu do të lëshojë grimca me më shumë shpejtësi, megjithëse ky grumbullim i ngadaltë është një kompromis në shumë raste.

Susceptori i veshur me SiC kapërcen disa nga këto probleme me shtimin e një veshjeje mbrojtëse të fortë.

Mund të shihen fabrikat LED që funksionojnë me volum të lartë përmes cikleve të prodhimit ku nevojiten ndërrime më të gjata. Disa fabrika zbulojnë se gjatë kohëve të gjata të prodhimit me grafit të zhveshur, ndodh një zhvendosje graduale e uniformitetit të pllakës pas disa cikleve termike. Sipërfaqja e susceptorit duket se evoluon ngadalë dhe për këtë arsye shpërndarja e nxehtësisë bëhet më e paqëndrueshme.

Përdorimi i susceptorëve të veshur me SiC për prodhime të gjata do të thotë që ky ndryshim i uniformitetit të pllakave është më pak i shpeshtë, dmth. Me një fabrikë, kalimi në ato të veshura me SiC do të thotë që linjat e tyre nuk kanë nevojë të rregullohen aq shpesh kur ndërrohen nga grupe të ndryshme.

Vetitë termike mund të hetohen. Grafiti i zhveshur duket se zhvillon një shkallë paqëndrueshmërie të temperaturës në sipërfaqen e tij. Kjo mendohet të jetë një faktor i ndryshimit të ngadaltë të sipërfaqes dhe gjithashtu një faktor i ndonjë përbërësi të panjohur të veshjes.

Veshje SiC bllokon sipërfaqen, duke ndaluar ndryshimet që ndodhin, që do të thotë se transferimi i nxehtësisë është konstant. Efekti që kjo ka te LED-et është se nëse shtresa e rritur i nënshtrohet ndryshimeve të temperaturës, gjatësia e valës/ndriçimi gjithashtu do të ndryshojë.

Natyrisht, ka disavantazhe në përdorimin e susceptorëve të veshur me SiC; çmimi i tyre dhe fakti që, megjithëse nuk kanë grimca, ato do të lëshojnë grimca nëse çahen, dhe për këtë arsye mund të futin grimca në vend që t'i zvogëlojnë ato.

Pra, duhet të zbatohen procedura të kujdesshme monitorimi dhe mirëmbajtjeje të veshjeve të tyre në mënyrë që të parandalohet degradimi që të vazhdojë përpara se të ndodhë defekti, megjithëse, me përdorimin e veshjeve rezistente ndaj konsumimit, ato duhet të zgjasin për një farë kohe, në të cilën pikë ato do të zëvendësohen.

Strategjitë e Mirëmbajtjes dhe Pastrimit për Pjesët e Këmbimit Veeco me Jetë të Gjatë

Mbajtja e pjesëve Veeco në gjendje të mirë do të rrisë jetëgjatësinë e pjesëve dhe do të ruajë stabilitetin e procesit të epitaksise. Mbetjet grumbullohen me kalimin e kohës në susceptorë, veshje dhe unaza të veshura. Grumbullimi i mbetjeve, madje edhe në shtresa aq të holla sa ato që mund të identifikohen, mund të ndikojë në përgjigjen termike në të gjithë sipërfaqen dhe të shkaktojë qëndrueshmëri të dobët të procesit.

Një inxhinier raportoi se kishte parë shkëlqim të pabarabartë të LED-ve ose rezultate të dobëta të pllakave të drurit dhe më pas hetoi mbetjet si burim të problemit. Duhen zhvilluar procedura të ndryshme pastrimi për materiale të ndryshme. Pjesët e grafitit me pastërti të lartë nuk duhet të ekspozohen ndaj kimikateve gërryese ose metodave të fërkimit gërryes, pasi këto metoda mund ta konsumojnë pjesën.

Disa linja prodhimi thjesht përdorin pastrim me plazmë të kohëzuar ose metoda kimike më konservative për të hequr mbetjet. Është gjithashtu e rëndësishme të trajtohen me kujdes pjesët e veshura me SiC. Edhe pse kjo pjesë është relativisht e fortë, gërvishtjet dhe prerjet e shkaktuara gjatë pastrimit përfundimisht do të shkaktojnë çarje të vogla të cilat mund të jenë burim grimcash. Një linjë prodhimi e zgjidhi këtë problem duke përdorur materiale më të buta pastrimi dhe duke zhvilluar një teknikë më të mirë trajtimi për këto pjesë.

Menaxhimi rutinë i jetëgjatësisë së pjesëve kryhet edhe pas pastrimit. Vetëm një skanim i shpejtë për zbardhje, mikroçarje ose shkëlqim të shpërndarë në mënyrë të pabarabartë mund të kapë shenjën e parë të dështimit të pjesës. Shumë fabrika përdorin monitorimin e ciklit jetësor të pjesëve në vend që të mbështeten në zëvendësimin e komponentëve bazuar në dështim. Komponenti do të zëvendësohet përpara se problemi të bëhet i dukshëm.

Edhe ruajtja shpesh nënvlerësohet. Megjithëse të pastra, pjesët ndoten lehtësisht me pluhur dhe lagështi kur ruhen në ambient të hapur dhe duhet të mbyllen në enë të pastra para përdorimit të ardhshëm.

Me kalimin e kohës, bëhet e qartë se çelësi i jetëgjatësisë së pjesëve janë gjërat e vogla, të kryera me besueshmëri çdo ditë. Se qasja e butë e procesit të pastrimit, trajtimi i kujdesshëm dhe monitorimi i vazhdueshëm i jetëgjatësisë së pjesëve mund të ndikojnë ndjeshëm në stabilitetin e procesit të epitaksise.