ウェーハの表面では、GaNエピタキシャル成長中にわずかな温度の変動があっても、それだけで歩留まりが低下するだけでなく、完全に失われてしまいます。厚さの制御ができなくなり、シート抵抗の均一性も保てなくなります。その結果、顧客が高額を支払って入手したデバイスも正常に動作しなくなります。
技術的に重要な点
私たちは、厳密に制御された短波長の赤外線光源と石英製の熱伝達装置を組み合わせることで、サブミリメートル単位の均一性を実現するGaN MOCVD用赤外線ヒーターを使用しています。これにより、ウェーハ全体にわたって再現性の高い熱場が形成され、ウェーハレベルで±0.1°C以内の精度が保たれます。これはラボで得られる数値ではなく、回を重ねても、チャンバーを変えても同じ熱特性が得られます。
このプラットフォームは、クリーンルーム環境に適しており、定常運転時には粒子の発生が一切なく、クラス1～100の環境下でも安定した出力が得られます。
MOCVDにおいてなぜ有効か
MOCVDにおいては、熱的な再現性が、予測可能なエピタキシャル成長と、コストのかかる再処理との間の分水嶺となります。安定した熱的条件が得られるため、プロセスのばらつきが少なくなり、試験や調整にかかる手間も減ります。
また、ヒーターは迅速に反応し、正確に制御を維持するため、待機時の安定化時間が短縮されます。サイクルタイムも短縮されますが、フィルムの品質を犠牲にすることはありません。エネルギーの利用も効率的で、赤外線出力は負荷に合わせて調整され、ホットスポットを追いかける必要はありません。
実際に直面する詳細な問題点
このヒーターは標準的なMOCVDプラットフォームで動作しますが、チャンバーの形状やサスペンションへの視線の方向によっては、統合が難しくなります。発光効率や位置合わせ、制御の調整を行うために、共同での調整が必要です。
石英部品がコーティングされると、ピーク強度がわずかに低下することがあります。定期的なメンテナンスを行えば、均一性を規格内に保つことができます。