Жарықдиодты оюға арналған SiC тасымалдаушы пластина

Ⅰ. Материалдық және құрылымдық дизайн

Semixlab компаниясының қалың, тығыз CVD Sic жабыны бар жоғары таза изостатикалық графит субстратының инженерлік таңдауы:

1. Графит субстраты өте жақсы көлемді жылу өткізгіштік, төмен меншікті салмақ және термиялық соққыға тамаша төзімділік ұсынады - импульстік немесе ұзақ өңдеу циклдері кезінде тасымалдаушы пластинадағы жылдам термиялық теңестіруге көмектеседі. Графит сонымен қатар нақты мүмкіндіктер мен геометрияларды анықтау үшін өңдеуді жеңілдетеді.

2. CVD SiC жабыны плазма мен пластинаның артқы жағымен тікелей байланысатын химиялық инертті, тозуға төзімді бетті құрайды. Жалаңаш графитпен салыстырғанда, CVD SiC беті белсенді жерлерді жояды, көміртегімен байланысты ластануды азайтады және галоген плазмаларына төзімділікті күрт жақсартады.

3. Біріктірілген нәтиже: гибридті құрылым ластануды бақылауды және SiC бетінің беріктігін қамтамасыз ете отырып, графиттің жылулық артықшылықтарын және өңдеуге қабілеттілігін сақтайды.

Ⅱ. Жалпы қиындықтар және Semixlab шешімдері

1. Бөлшектердің пайда болуы және бетінің ластануы

Шешімі: Тығыз CVD SiC үстіңгі қабаты +көп сатылы нано-жылтыратқыш (типтік Ra ≤0.2 мкм). Тасымалдау алдында орындалған газды шығару және бөлшектерді сынау; одан әрі өмірлік циклді қорғау үшін қосымша қорғаныс төсемдері.

2. Тасымалдаушы бетінің плазмалық эрозиясы

Шешім: Оңтайландырылған CVD SiC қалыңдығы (тұтынушы белгілеген, әдеттегі 100-300 мкм) және экстремалды химиядағы қосымша TaC тығыздағыш қабаттары. Біліктілікке дейін плазманың қызмет ету мерзімін жеделдетілген сынау (процесс рецептін модельдеу).

3. Қаптаманың қабаттасуы немесе интерфейстің бұзылуы

Шешім: Термиялық сәйкессіздік пен қалдық кернеуді азайту үшін бетті алдын ала өңдеу (тазалау+микротекстуралау), деңгейлі адгезия аралық қабаттары және төмен кернеулі тұндыру рецептері.

4. Велосипед кезінде термиялық бұрмалану және деформация

Шешім: Ақырғы элементтермен басқарылатын пластина геометриясы, бақыланатын субстрат тығыздығын таңдау және қалдық кернеулерді жеңілдету үшін өңдеуден кейінгі күйдіру. Төтенше тегістік талаптары үшін қол жетімді қатайтатын қабырғалар немесе тіреу тақталары.

Жарықдиодты Этч процестеріндегі типтік қолданбалар

Жарықдиодты өңдеу процесінде SiC тасымалдаушы пластина пластина мен оюлау ортасы арасындағы механикалық, термиялық және химиялық интерфейс ретінде қызмет етеді. Тығыз CVD SiC жабыны бар жоғары тазалықтағы графит субстратына салынған Semixlab компаниясының SiC тасымалдаушы пластинасы қайталанатын плазмалық циклдар бойы тұрақты пластинаның температурасын бақылауды, химиялық төзімділікті және бөлшектерсіз жұмыс істеуді қамтамасыз ету үшін арнайы әзірленген. Төменде оны жарықдиодты сызу сызықтары ішінде қолданудың негізгі сценарийлері берілген:

1. ICP/RIE қиюдағы пластинаны қолдау және термиялық басқару

SAMCO, Oxford Instruments және LAM ICP сырлау құрылғылары сияқты жарықдиодты ою жабдығында пластиналар (әдетте 2–8 дюйм, GaN-on-Sapphire немесе GaN-on-Si субстраттарын қоса) SiC тасымалдаушы пластинасына орнатылады.

Тасымалдаушы мыналарды қамтамасыз етуі керек:

● Вафли мен электростатикалық патрон (ESC) немесе механикалық қысқыш арасындағы біркелкі жылу беру;

● Біркелкі плазмалық экспозицияны қамтамасыз ету және тереңдігін бақылау үшін тамаша тегістік;

● Операцияның біркелкі болмауына немесе ақаулардың пайда болуына әкелетін локализацияланған қызып кетуді («ыстық нүктелер») жою үшін жоғары жылу өткізгіштік (графит өзегінен алынған).

Semixlab гибридті құрылымы тұрақты температура профилін (вафли беті бойынша ±1°C) қамтамасыз етеді, бұл жарықдиодты меза геометриясын және бүйір қабырғаларының тегістігін сақтау үшін маңызды болып табылатын сызу жылдамдығын және таңдауды дәл бақылауға мүмкіндік береді.

2. Артқы жағындағы жылу өткізгіштік және пластинаны қорғау

Көптеген жарықдиодты өңдеу камераларында пластиналар бетін төмен қаратып орнатылады, ал тасымалдаушы пластина температура біркелкілігін сақтау үшін артқы жағындағы жылу өткізгіштігін қамтамасыз етеді. Тіпті термиялық байланыстағы шамалы біркелкі еместіктер мыналарға әкелуі мүмкін:

● Этч жылдамдығының ауытқуы;

● Фоторезисттік жану;

● Біркелкі емес меза биіктігі—оның барлығы жарықдиодты шамның өнімділігін төмендетеді.

Semixlab компаниясының айнамен өңделген CVD SiC жабыны пластинаның тығыз байланысын қамтамасыз етеді, ал графиттік субстрат рецепт бойынша ауысу кезінде (мысалы, өңдеу және салқындату қадамдары арасында) термиялық соққыларды буферлейді.

Бұл комбинация пластинаның кернеуін азайтады және сынғыш сапфир немесе GaN субстраттарындағы микрожарықтарды болдырмайды.

3. Механикалық туралау және камераның үйлесімділігі

SiC тасымалдаушы пластиналар пластинка мен технологиялық камераның аппаратурасы арасындағы дәлме-дәл механикалық интерфейс ретінде де қызмет етеді.

Графит өзегінің жеңіл және өңделетін табиғаты әртүрлі құрал конфигурацияларымен тамаша біріктіруге мүмкіндік беретін туралау саңылаулары, ойықтар және артқы арналар сияқты күрделі геометрияларға мүмкіндік береді.

Semixlab дизайны мыналарды қамтамасыз етеді:

● Көп вафельді пакеттік етерлермен және бір вафельді құралдармен өлшемдік үйлесімділік;

● Робот қолдары бар пластинаны оңай тиеу/түсіру;

● Тасымалдау циклдері кезінде нәзік GaN пластиналарындағы механикалық кернеу төмендетілді.