Od kontrole čestica do poboljšanja prinosa u procesima epitaksije

Čestice male poput mikroskopskih komadića mogu uništiti pločice u Epitaksijalni rast proizvodnju i time uništiti vaš prinos. Čak i nevidljiva čestica unutar reaktora može uzrokovati defekte na pločici tako da ona ne prođe. Stoga je kontrola čestica ključni korak ka stabilnom i kvalitetnom proizvodu.

Mnoga rješenja problema s česticama zasnivaju se na slomljenim dijelovima, lošem procesu čišćenja ili nepravilnom rukovanju dijelovima. Popravljanje ovih trivijalnih stvari može napraviti nevjerovatnu razliku u prinosu.

Kako hrapavost površine uzrokuje probleme s česticama u proizvodnji epitaksije

Problem koji trenutno imate je hrapava površina koja zapravo emituje čestice zbog obrade na visokoj temperaturi.

Male ogrebotine koje mogu postojati na dijelovima, na primjer kada su izloženi ponovljenim temperaturnim ciklusima, mogu se na kraju razviti u mikroskopske pukotine, a mali komadići materijala počinju putovati po unutrašnjosti vakuumske komore. Upravo te čestice padaju na pločice i uzrokuju defekte.

Najčešći problem poput ovog kod grafitnih dijelova je kada grafit više nije efikasno premazan zbog habanja. Kada se zaštitni premaz istroši, može se otkriti grubi grafit ispod, što će potom lakše odbaciti čestice.

Grube površine će uticati na protok gasa unutar reaktora, što će lako uzrokovati da zalutale čestice dospiju u područje obrade.

Rutinske provjere će otkriti površine u ovom stanju prije nego što postanu toliko loše, a ako su komponente ponovo premazane ili polirane, to će pomoći u održavanju vijeka trajanja komponenti. Pažljivo rukovanje komponentama u ovoj fazi također bi smanjilo ogrebotine koje bi kasnije mogle postati izvori čestica.

Postepeni i pažljivi ciklusi zagrijavanja i hlađenja će smanjiti opterećenje premaza, a time i površine ispod njih.

Osiguravanje glatkoće svih površina u prošlosti je poboljšalo mnoge fabrike za preradu pločica u njihovoj borbi s česticama, a time i povećalo njihov prinos pločica.

Napredne CVD SiC tehnologije premazivanja za čistije reaktorske komore

The CVD SIC premaz , kao hemijski otporan, tvrdi i glatki sloj, sprečava stvaranje čestica tokom rada reaktora i na taj način sprečava da čestice zagađuju pločice.

U starom procesu, debljina premaza nije bila ujednačena, a uglovi i komplicirano oblikovana područja su se lako trošili nakon zagrijavanja, stvarajući čestice i kontaminirajući pločice.

Moderni CVD SiC proces i Epitaksijalni rast poluprovodnika Pokušajte postići ujednačen film na površini pažljivim kontroliranjem temperature i protoka plina, stvarajući stabilniji i izdržljiviji film s manjom mogućnošću habanja i čestica. Neke tvornice su pronašle manje čestica u reaktoru nakon nadogradnje sistema premaza. Vijek trajanja njihovog premaza je duži, a čestice su smanjene tokom cijelog procesa.

Glatkoća filma je također jedan od parametara koji su ključni za sprječavanje čestica i kontaminacije. Fino ispolirajte površinu filma. To će smanjiti male udubine na površini gdje će se čestice ili ostaci skupljati. Nadalje, glatka površina premaza također može spriječiti nakupljanje čestica oko reaktora, što također može utjecati na protok plina i može pomoći u odvajanju čestica od pločica.

Neophodno je pratiti boju premaza, strukturu površine i debljinu. Ako primijetite promjenu boje, film će izgubiti svoja svojstva, površina postaje grublja, a ako debljina premaza postaje tanja, možda je vrijeme za zamjenu rezervnih dijelova.

Tehnike površinske obrade za visokoperformansne epitaksijalne dijelove

Ovo je veoma važno za povećanje vijeka trajanja komponenti i smanjenje stvaranja čestica. Ako površina nije pravilno pripremljena, premaz će imati slabu vezu i sklon je ljuštenju tokom upotrebe.

To uključuje uklanjanje prašine, ulja i tragova mašinske obrade prije nanošenja premaza i Epitaksijalni rast u proizvodnji integriranih kola Postoje i druge dodatne pripreme površine. Aktivacija će rezultirati efikasnijim premazom, povećavajući njegovu otpornost na temperaturu i cikličko mijenjanje temperature.

Tekstura površine je važna; ako je površina previše hrapava, premaz se ne može adekvatno "držati" ili je previše glatka i ima slabu vezu. Kada se dijelovi vade iz proizvodnje, s njima se mora vrlo pažljivo rukovati jer će se prašina ili ulje s ruku ili alata lijepiti za površinu.

Neke proizvodne linije su riješile probleme s česticama fokusirajući se samo na pripremu površine, dok druge tretiraju površinu plazmom kako bi smanjile mikrokontaminaciju.

Poboljšanje stabilnosti prinosa na platformama AIXTRON i Veeco EPIK

Stabilnost prinosa pločice održava se čistoćom reaktora i njegovih komponenti. Najčešći problem je scenario nakon čišćenja. Čak i najmanji dio preostalog ostatka može se odlomiti unutar komore tokom obrade i generirati čestice, što na kraju stvara defekte pločice.

Drugi problem je habanje i starenje komponenti od presvučenog grafita. Iako nema vidljivih problema na presvučenom grafitu nakon mnogo ciklusa, ispod premaza se mogu formirati mikropukotine koje će tokom rada proizvoditi čestice. Protok gasa može postati nepravilan kako površine stare i postaju hrapave tokom vremena, što će uzrokovati neravnomjerno taloženje ili uvlačenje čestica u tok pločice.

U nastojanju da poboljšaju stabilnost, mnoge fabrike koriste alat za praćenje životnog vijeka komponenti. Oni mogu utvrditi koliko dugo dijelovi rade, procijeniti kada je potrebno zamijeniti dio i poduzeti preventivne mjere za poboljšanje prinosa. Iako je čišćenje dobro, previše agresivno čišćenje može degradirati zaštitne premaze i rezultirati hrapavošću površine. Općenito, pažljivo preventivno održavanje i odgovarajući rasporedi zamjene mogu poboljšati prinos pločica.

Analiza kvara kontaminiranih komponenti od grafita visoke čistoće

Dijelovi od čistog grafita napravljeni su da izdrže visoke temperature, ali kontaminacija i dalje može dovesti do kvara na duge staze.

Do kontaminacije može doći kontaktom prilikom rada s materijalom. Ako su alat koji radi s grafitom, rukavica ili prostor u kojem se grafit drži prljavi, prašina se može pojaviti na površini i zatim tokom procesa na visokoj temperaturi reagirati s grafitom. Također, tokom tretmana na visokoj temperaturi unutar malih pora grafita, hemijski tragovi će ostati unutra. Ta jedinjenja se kasnije šire i/ili reaguju i oslobađaju čestice.

Na primjer: Tokom jedne proizvodne serije, stopa defekata na pločici se stalno povećavala tokom nekoliko sedmica. Prilikom provjere, uočena je kontaminacija unutar grafitnih obloga koja odgovara lokaciji čestice na pločici. Termičko cikliranje pogoršava problem. Svako zagrijavanje i hlađenje opterećuje kontaminirana područja. Čisti grafit obično dobro podnosi ovo, ali kontaminirane zone se šire različitim brzinama, što polako stvara mikropukotine.

Postoji nekoliko praktičnih koraka za smanjenje ovog rizika. Pažljivo skladištenje u čistim, zatvorenim posudama pomaže u sprječavanju rane kontaminacije. Alati za rukovanje trebaju ostati namijenjeni samo za dijelove visoke čistoće. Tokom održavanja, nježne metode čišćenja djeluju bolje od jakih hemijskih ili abrazivnih koraka, jer grubi tretman može otvoriti nove pore na površini.

Praćenje historije dijelova također pomaže. Kada je komponenta prošla kroz mnogo ciklusa ili više koraka čišćenja, korisno ju je detaljnije pregledati prije ponovne upotrebe. Male promjene u boji ili teksturi površine mogu dati rane znakove dublje kontaminacije.

Vremenom, kontrola ovih malih detalja pomaže u održavanju stabilnosti grafitnih dijelova i smanjuje neočekivane događaje s česticama unutar epitaksijalnih sistema.