در سطح ویفر، تغییرات دمایی در حد چند درجه در فرآیند اپیتکسی گان، نه تنها باعث کاهش بازدهی میشود، بلکه آن را کاملاً از بین میبرد. در چنین شرایطی، کنترل ضخامت لایهها از بین میرود؛ همچنین یکپارچگی مقاومت الکتریکی لایهها نیز از بین میرود. در نتیجه، دستگاههایی که مشتریان برای خرید آنها پول میپردازند، عملکرد مناسبی نخواهند داشت.
آنچه از نظر فنی اهمیت دارد:
ما از یک گرمکن مادون قرمز نوع MOCVD برای حفظ یکنواختی دمایی در سطح ویفر استفاده میکنیم؛ این گرمکن با استفاده از منبع مادون قرمز کوتاهموج و ساختار حرارتی مبتنی بر کوارتز، یکنواختی دمایی را در محدوده ±۰.۱ درجه سانتیگراد حفظ میکند. این مقدار، فقط یک عدد آزمایشگاهی نیست؛ بلکه همان الگوی حرارتی است که در هر بار اجرای فرآیند، و در هر محفظه، حاصل میشود.
این سیستم برای محیطهای پاکسازی شده طراحی شده است؛ در این محیطها، هیچ ذرهای تولید نمیشود و خروجی حرارتی نیز در محیطهای کلاس ۱ تا ۱۰۰ پایدار باقی میماند.
چرا این روش در فرآیند MOCVD مؤثر است؟
در فرآیند MOCVD، قابلیت تکرارپذیری حرارتی، تفاوت بین فرآیند اپیتکسی قابل پیشبینی و فرآیندی که نیاز به بازسازی مکرر دارد، را مشخص میکند. این روش باعث میشود که شرایط حرارتی در هر بار اجرای فرآیند پایدار باقی بماند؛ همچنین، تعداد مشکلات مربوط به فرآیند نیز کاهش مییابد.
گرمکن به سرعت واکنش نشان میدهد و کنترل دما را به خوبی انجام میدهد؛ بنابراین زمان لازم برای تثبیت دما کاهش مییابد. زمان چرخههای فرآیند نیز کاهش مییابد، بدون اینکه نیاز به تضحیک کیفیت لایهها باشد. مصرف انرژی نیز بهتر میشود؛ چرا که تولید انرژی مادون قرمز بر اساس بار وارد شده تنظیم میشود، نه اینکه برای جلوگیری از ایجاد نقاط داغ، انرژی بیشتری مصرف شود.
جزئیات عملی که باید در نظر گرفت:
این گرمکن با پلتفرمهای استاندارد MOCVD کار میکند؛ اما یکپارچهسازی آن به هندسه محفظه و مسیر دید به سطح مورد نظر بستگی دارد. لازم است برای تنظیم مقدار تابش، هماهنگی و کنترل، یک برنامه نگهداری پیشگیرانه داشته باشید. انتظار داشته باشید که با شروع پوشش شدن قطعات کوارتز توسط لایههای دیگر، شدت تابش کمی کاهش یابد. با داشتن برنامه نگهداری مناسب، میتوانید یکنواختی دمایی را در محدوده مشخص شده حفظ کنید.