Usafi Salama wa AIXTRON Susceptor Bila Kuharibu Mipako ya CVD SiC

Uso wa susceptor uliofunikwa na CVD SiC lazima ubaki safi, lakini ni dhaifu na unaweza kuharibiwa kutokana na taratibu mbovu za utunzaji. Katika makosa mengi madogo madogo katika taratibu za usafi huunda ukali wa ndani au mikwaruzo midogo ambayo huathiri ubora wa wafer chini ya mto. Mhandisi mmoja wa matengenezo aliripoti kwamba kubadili kutoka kwa pedi ya sasa ya kusugua aliyokuwa akitumia hadi kwenye kifuta laini kinacholingana na mahitaji kulitibu matatizo yanayoendelea ya uchakavu wa mipako. Sio tu kwamba mabaki yanaondolewa, lakini safu ya SiC huhifadhiwa bila kuharibika ili iendelee kutimiza kazi yake ya kutenganisha joto la Sic coated grafiti susceptor .

Mbinu Bora za Kusafisha Susceptor za AIXTRON G5/G10 kwa Maisha Marefu ya Huduma

Njia bora ya kusafisha vidhibiti vya AIXTRON G5 na G10 si "kusafisha kwa nguvu zaidi", lakini kisafishaji ni kusafisha na kuondoa mkusanyiko wa vidhibiti hatua kwa hatua ili isiharibu mipako ya CVD SiC. Mistari mingi ya uzalishaji itakuwa na maisha marefu ya Kiharusi cha Epitaxial Ikiwa usafi ni sehemu ya mchakato mzima badala ya hatua kali. Njia moja ya kawaida inayotumika kwa kusafisha ni kusafisha gesi ndani ya mtambo. Inamaanisha kusafisha tabaka za amana za SiC au kaboni kwa msaada wa gesi zinazotokana na halojeni kwenye halijoto inayodhibitiwa. Ufunguo wa mafanikio ni halijoto inayodhibitiwa, ili kulinda mipako kutokana na kushambuliwa. Wahandisi wengi wanapenda njia hii kwani haina mguso (ambayo husababisha mikwaruzo midogo). Usafi wa mvua wenye athari ndogo wakati wa kufungwa kwa matengenezo pia hutumika sana. Ina usafi wa kiyeyusho ili kusafisha vifaa vilivyolegea, kisha kuzamisha kwa uangalifu michubuko ya kemikali ili kuondoa uchafuzi kutoka kwa metali na oksidi. Kanuni ya msingi ya kukumbuka ni 'hakuna zana za kusugua, hakuna kufuta kwa ukali'. Hata mkwaruzo mdogo juu ya uso unaweza kufanya kazi kama jenereta ya chembe wakati wa mchakato wa halijoto ya juu. Mbinu nyingine inayotumiwa na baadhi ya vitambaa ni matumizi ya mzunguko wa kusafisha. Usafi mwepesi baada ya kila kukimbia unafanywa na usafi wa kina wa kemikali hufanywa tu wakati wa kufungwa kwa matengenezo yaliyopangwa, badala ya wakati wa kila mchakato. Hii hupunguza mkazo kwenye mipako ya SiC. Mstari mmoja wa uzalishaji wa SiC unadai kupungua kwa hitilafu za mipako kwani ilibadilika kutoka kusafisha kwa nguvu kila wiki hadi michakato mifupi ya kusafisha kila siku na kusafisha kila mwezi kulingana na matokeo ya ukaguzi wa kuona. Watu wengi hawatambui umuhimu wa kudhibiti mchakato wa kupoeza. Kupoeza polepole kwa kifaa cha kupoeza kabla ya kusafisha ni nzuri katika kupunguza mshtuko wa joto. Mabadiliko ya halijoto yanaweza kuwa sababu ya kupasuka kwa mipako, ingawa hakuna athari ya haraka inayoweza kuonekana. Kwa kweli, kwa kawaida muda mrefu zaidi wa maisha wa kifaa cha kupoeza hupatikana kutokana na mchanganyiko wa taratibu tatu; kusafisha kwa udhibiti ndani ya chumba, kusafisha kwa mvua kwa athari ndogo na nidhamu nzuri ya utunzaji, ili kuepuka kushindwa mapema kwa vifaa vya kupoeza (G5/G10) na kuhakikisha maisha marefu na mavuno bora.

Kuepuka Masuala ya Chembe katika Epitaxy Wakati wa Michakato ya Kusafisha Kemikali

Chembe huenda ni mojawapo ya vigezo muhimu zaidi katika mchakato thabiti wa epitaxy wakati wa kusafisha kwa kutumia hatua za kemikali. Filamu au uchafu wote uliobaki hata kama ni mdogo utaishia kwenye uso wa wafer na kusababisha kasoro ngumu kufuatilia. Hata hivyo, katika hali nyingi, ni hatua ya kusafisha yenyewe ambayo hutoa tatizo badala ya kulitatua. Tatizo dhahiri ni kutokusuuza vya kutosha baada ya kuoga kwa kemikali. Kemikali ambayo haijasafishwa kikamilifu kutoka kwenye sehemu hiyo, wakati wa mzunguko unaofuata wa joto itakauka kwenye susceptor au kwenye chumba na kuwa chembe ndogo. Matone ya maji safi sana na kuiruhusu ikauke kawaida bila kutumia hewa ya kulazimishwa, ambayo inaweza kuieneza zaidi inaweza kupunguza hili. Suala jingine ni baada ya kusafisha. Katika vitambaa vingi, sehemu hizo ni safi na huachwa kwa muda mrefu hewani. Vumbi linaweza kutulia juu ya uso bila kuonwa na mtu yeyote - vumbi tu kutoka kwenye chumba cha usafi. Mtaalamu katika vitambaa vya usafi aliripotiwa kuondoa mara moja matatizo ya kurudia kwa chembe kwa kutumia kifuniko cha trei ya kuhamisha sehemu, akitumia kemia sawa ya kusafisha kama hapo awali. Utangamano wa kusafisha na sehemu pia ni muhimu. Kemikali inaweza kuguswa tofauti na za zamani. Sic mipako au chuki za chuma na kuunda safu nyembamba ambayo inaweza kupasuka baadaye. Hii ndiyo sababu makundi mengi yanaangalia kemia ya kusafisha kwenye vipuri. Udhibiti wa awamu ya kukausha ni jambo lingine ambalo linaweza kupuuzwa. Madoa yanaweza kutokea kutokana na maji yaliyobaki ndani ya chuki yenyewe na yanaweza kuacha madoa ya madini. Kwa ujumla, awamu ya kukausha polepole, hivyo basi, muda mrefu wa mzunguko utatoa umaliziaji safi zaidi. Muhtasari ni kwamba hakuna kosa moja maalum linalochangia matatizo ya chembe. Ni mchanganyiko wa kusuuza, kushughulikia na kukausha. Epitaxy inaweza kuwa imara na kurudiwa kwa kufanya taratibu tatu zilizo hapo juu ipasavyo na kwa upole.

Grafiti ya Usafi wa Juu Huitikiaje Mizunguko ya Kusafisha Asidi na Plasma?

Ni faida kutumia grafiti ya usafi wa hali ya juu kwa mifumo ya epitaksi kwa sababu ya halijoto ya juu sana ya uendeshaji na muda mrefu wa matumizi. Hata hivyo, uso wa grafiti hubadilika kwa njia ndogo baada ya muda katika michakato ya kusafisha asidi/plasma ambayo inaweza isionekane kwa urahisi: Grafiti haziyeyuki au kuyeyuka haraka wakati wa awamu ya kusafisha asidi, lakini mmenyuko unaweza kutokea kwenye uso. Asidi kali zinaweza 'kushambulia' uso na kuunda mashimo kwenye uso laini wa awali. Nyuso mbaya kama hizo zinaweza kuwa sehemu ya uchafuzi wa chembe au mabaki ya kusafisha. Inajulikana katika vitambaa vingi kwamba, baada ya muda, sehemu za grafiti za zamani huanza kukusanya chembe zaidi, huku njia ya kusafisha ikibaki ile ile. Kawaida, hii husababishwa na mfiduo wa asidi wa muda mrefu. Usafi wa plasma una athari sawa lakini tofauti ya uharibifu. Tofauti na usafi wa asidi, kuondoa tabaka za kaboni kwa oksijeni na/au plasma ya florini kunafaa, lakini uso wenyewe unaweza kung'olewa safu kwa safu. Kung'olewa polepole kwa nyuso za grafiti husababisha mabadiliko ya umbile, na inaweza kusababisha sehemu kuwa tete katika sehemu fulani. Katika hali kama hizo, vipande vinaweza kuanguka kwenye mizunguko ya joto la juu na kutenda kama vyanzo vya chembe kwenye mtambo. Tatizo hili liligunduliwa kwenye mstari wa uzalishaji. Baada ya miezi kadhaa, seti ya sehemu mpya kabisa ambazo zilisafishwa kupita kiasi (mizunguko mingi ya plasma) zilianza kutoa kasoro za wafer bila mpangilio. Plasma iliondolewa, lakini pia ilifanya kazi vizuri kwa ajili ya kuondoa uchafuzi. Kubadilisha muda wa kusafisha plasma, na kuongeza idadi ya ukaguzi wa kuona, kumepunguza kiwango cha kasoro. Ili kuepuka matukio haya, ni vyema kudhibiti maisha ya uso wa grafiti na nguvu ya kusafisha. Kusafisha asidi haipaswi kudumu kwa muda mrefu sana na kunapaswa kuondoa uchafuzi unaoonekana tu. Imeonekana kuwa mapigo mafupi ya kusafisha plasma hufanya kazi kwa ufanisi zaidi kuliko mapigo marefu. Zaidi ya hayo, kubadilisha sehemu za grafiti zinazotumika kwa mchakato wa kusafisha hupunguza uchakavu kwenye grafiti kwa kiasi fulani. Kimsingi, grafiti yenye usafi wa hali ya juu inakusudiwa kutumika tena, si kurekebishwa kwa wakati wote, na inapotumika kila siku, kila mzunguko wa kusafisha huondoa chembe na kurekebisha uso.

Sababu za Kawaida za Nyufa za Mipako ya CVD SiC Baada ya Matengenezo Yanayorudiwa

Mipako ya CVD SiC imeundwa ili iwe imara, lakini matengenezo yanapaswa kufanywa mara kwa mara na yatasababisha msongo kwenye mipako baada ya muda, na kusababisha kupasuka. Nyufa mara nyingi zinaweza kusababishwa na mchanganyiko wa makosa. Hujikusanya baada ya muda na mabadiliko madogo katika utunzaji, usafi na mzunguko wa joto. Sababu ya kawaida ni mshtuko wa joto kutokana na mzunguko wa kusafisha. Ikiwa sehemu ya kusukuma au iliyofunikwa inapashwa joto au kupozwa haraka, safu ya SiC na nyenzo ya msingi itapanuka kwa viwango tofauti. Kutolingana huku hutoa mkazo. Baada ya mizunguko michache, nyufa ndogo huanza kuunda, na baada ya mizunguko zaidi, ufa unakua mkubwa, hadi hatimaye, hakuna kinachobaki kikiwa kimebaki. Timu ya matengenezo ya mapema iligundua kuwa muda mrefu wa kupoa kabla ya sehemu kuhamishiwa kwenye vituo vya kusafisha ulisababisha nyufa chache. Wasiwasi mwingine ni mfiduo sugu wa kemikali. Uhusiano kati ya mipako ya SiC na substrate unaweza kuvunjika polepole na asidi kali au suluhisho za kusafisha tendaji. Ingawa kila aina ya usafi inaweza kuonekana kuwa haina madhara, matumizi yanayorudiwa yanaweza kusababisha kudhoofika kwa mipako katika maeneo fulani. Kadri muda unavyopita, sehemu hizo dhaifu hubadilika kuwa maeneo ya kuanzisha nyufa. Uharibifu wa utunzaji wa mitambo pia ni jambo kubwa. Kasoro ndogo za uso zinaweza kusababishwa na vitendo rahisi, kama vile sehemu za kupumzika kwenye nyuso ngumu, kufanya kazi na vifaa vya chuma, au athari ndogo kwenye sehemu wakati wa uhamisho. Hizi zinaweza zisiwe tatizo mwanzoni lakini halijoto inapoongezeka, zitakua na kuwa nyufa zinazoonekana. Sababu nyingine iliyofichwa ni kusafisha kupita kiasi kwa plasma. Plasma inaweza kutumika kuondoa mabaki, lakini pia inaweza kusababisha kung'aa kwa usawa kwa uso wa mipako ikiwa imefichuliwa kwa muda mrefu au mara kwa mara. Hii huongeza mvutano katika muundo, na kusababisha sehemu za mkazo kuidhoofisha. Mabadiliko ya timu katika jinsi walivyodumisha mstari wa uzalishaji yalisababisha hali halisi ambapo matatizo ya nyufa yalipunguzwa. Walipunguza michubuko ya kemikali kali, walianzisha trei za utunzaji zisizo na mkwaruzo mwingi na kupunguza muda wa kusafisha plasma. Hakuna mabadiliko yaliyofanywa kwa kifaa, lakini dhahiri, maisha ya mipako yaliongezeka. Dhana ya msingi ni rahisi sana: Mipako ya SiC haishindwi kutokana na udhaifu wake, ni kwa sababu matengenezo yanayorudiwa polepole yanawalazimisha kuzidi kikomo chao cha mkazo. Inashauriwa kufuata kila hatua ya kusafisha kwa upole, ili kupata maisha marefu ya mipako na utendaji thabiti wa epitaxy.

Wakati wa Kurekebisha au Kubadilisha Sehemu za Epitaxial katika Viitikio vya AIXTRON?

Sanaa ya kutengeneza au kubadilisha sehemu za epitaxial ndani ya vinu vya AIXTRON ni kuweza kusoma mabadiliko madogo na kuyatambua kabla hayajasababisha sehemu kushindwa kufanya kazi. Mara nyingi hutapata kwamba sehemu za kifahari kama vile vifungashio, vizuizi na grafiti zitaacha kufanya kazi ghafla. Badala yake sehemu hizi zitachakaa polepole baada ya muda na wakati huo, matatizo yanaweza kuanza kuonekana kwenye wafers zako. Kiashiria dhahiri cha matatizo ya chembe yanayojirudia licha ya kusafishwa, ni kama tatizo lile lile litaendelea kujirudia. Ikiwa kaki zako zitaendelea kuonyesha aina ile ile ya kasoro nasibu na licha ya utaratibu wa kusafisha, hakuna kinachobadilika, hali ya uso wa sehemu yako inaweza kuwa duni sana kuweza kurejeshwa. Kwa mfano mstari mmoja uliendelea kuongeza nguvu ya kusafisha ili kupambana na matatizo ya chembe waliyoyaona, lakini ikawa kwamba kifaa chao cha kufyonza chini ya mipako yao ya SiC kilikuwa kimepasuka kidogo. Mabadiliko ya rangi yanayoonekana au uchakavu kwenye mipako pia ni ishara dhahiri. Kwa kawaida sehemu zilizofunikwa na SiC huonekana sawa kila wakati. Ukianza kuona maeneo meusi ambayo hayawezi kuoshwa, au umbile hafifu/rangi tofauti kwenye sehemu, basi kuna uwezekano mkubwa kwamba mipako hiyo imeliwa au imeharibika. Umesubiri kwa muda mrefu sana kutengeneza katika hatua hii. Nyufa na kupasuka kwa kingo zinaonyesha kuwa ubadilishaji utakuwa chaguo lako bora. Muda wa mzunguko wa joto kali huwa unaeneza nyufa hizi haraka kiasi hata kama mwanzoni ni ndogo. Kung'arisha au kusafisha tena nyufa hizi mara nyingi hupunguza tu uthabiti wa mchakato, badala ya kuuboresha. Mabadiliko katika mchakato wako kama vile kuteleza kwa mchakato yanaweza kuwa kiashiria kidogo zaidi kwamba uchakavu wa sehemu unaanza kuwa tatizo. Vile sehemu zinapochakaa mtiririko wa gesi au usambazaji wa joto ndani ya kiakiolojia hubadilika na unaweza kuanza kuona mabadiliko katika usawa wa halijoto, kiwango cha uwekaji au uthabiti wa wafer bila kichocheo kubadilishwa. Mara nyingi mabadiliko haya mwanzoni huondolewa kama mabadiliko ya mchakato badala ya tatizo la kiufundi ambalo sehemu iliyochakaa inawakilisha. Urekebishaji unafaa zaidi kwa hali ambapo uchafuzi ni wa kina cha ngozi tu, kama vile uchafu mdogo, au ambapo mwanga mwingi umewekwa kwenye sehemu. Katika hali hizi, ama kemikali inayodhibitiwa kusafisha, au plasma yenye nguvu kidogo inaweza kurudisha sehemu ndani ya mipaka, lakini ikiwa kungekuwa na uharibifu wowote wa kimuundo, ubadilishaji wa sehemu utakuwa wa kuaminika zaidi mwishowe. Jambo moja la kupendeza lilikuwa likielezea jinsi walivyopunguza muda wao wote wa kutofanya kazi kutoka wakati sehemu inashindwa kufuata sheria rahisi tu. Wakiona tatizo lile lile la chembe mara mbili mfululizo baada ya kusafisha sehemu hiyo huvutwa na kutumwa kwa ajili ya ukaguzi, si kwa ajili ya matumizi katika uzalishaji. Ilibainika kuwa hii ilipunguza muda ambapo kushuka kwa ghafla kwa mavuno kungetokea. Njia bora zaidi ya kuendesha shughuli za kila siku itakuwa kujenga matengenezo ya vipuri vya uingizwaji katika udhibiti wa mchakato, badala ya kujenga matengenezo yanayohusu matengenezo yanayoitikia hali. Kwa ufuatiliaji makini, uchakavu mdogo wa sehemu unaweza kuepukwa kwa ajili ya uzalishaji kamili kwa kuweka epitaksi imara na kupitia kufanya maamuzi mapema.