In der Fertigungsstätte ist die Temperatur keine Parameter, der man nachgeben kann – sie ist vielmehr ein entscheidender Bestandteil des Produktionsprozesses selbst. Schon kleine Temperaturunterschiede von einigen Zehntelgraden können dazu führen, dass die Dicke der Epitaxialschicht verändert wird, die Dopingprofile gestört werden und somit ganze Produktionsläufe ruiniert werden. Der GaN-MOCVD-Heizer wurde genau dafür entwickelt, diese Unwässerigkeiten auszuschalten.
Was wirklich wichtig ist
Der Heizer kombiniert einen kurzwelligen Infrarotemitter mit einer aus Quarz bestehenden Wärmespeichereinheit, die darauf ausgelegt ist, schnell zu reagieren und eine konstante Temperatur zu gewährleisten. So bleibt die Temperatur auf der Waferoberfläche bei ±0,1°C konstant – und die Genauigkeit der Einstellung liegt bei ±0,5°C von Charge zu Charge. Die Temperatur kann bis zu 20°C/s angehoben werden, sodass sich die Kammer schnell stabilisiert, ohne dass das thermische Gleichgewicht gestört wird. Der Heizer eignet sich für den Betrieb in Reinräumen der Klasse 1–100. Dank seines Designs, das eine minimale Gasentwicklung ermöglicht, entstehen keine Partikel mehr, sobald der Prozess im Gleichgewicht ist. Die Leistung kann auf 3-Phasen-400-V-Netzspannung eingestellt werden. Zudem unterstützt die Schnittstelle die gängigen MOCVD-Anschlüsse – dadurch kann der Heizer ohne weitere Anpassungen eingesetzt werden.
Warum er in der Produktion funktioniert
Bei der GaN-Epitaxie sorgt der Heizer dafür, dass die Reaktionszone schnell stabilisiert wird – dadurch laufen die Herstellungsprozesse jedes Mal exakt nach Plan. Diese Eigenschaften gelten auch für den Einsatz in der Lithografie, wo sie für die Verarbeitung des Fotolacks wichtig sind. Sowohl die „weichen“ als auch die „harten“ Befeuerungsprofile erreichen die gewünschte Temperatur innerhalb weniger Sekunden – dadurch wird die Varianz der Linienbreite verringert und die Ausbeute verbessert. Zudem wird Energie eingespart, da die Temperatur konstant gehalten werden kann. Die Zuverlässigkeit des Heizers beträgt 24/7 – er kann also ständig ohne Unterbrechungen arbeiten.
Was man beachten muss
Der Heizer funktioniert am besten, wenn die Geometrie der Kammer mit den spezifizierten Abständen sowie dem Gasstrommuster übereinstimmt. Wenn man die Halterungen austauscht, ohne das thermische Profil erneut zu überprüfen, verschlechtert sich die gleichmäßige Temperaturverteilung. Bei der Installation muss die Leistung sowie die Steuerungsschnittstelle des Heizers berücksichtigt werden. Wir empfehlen immer einen kurzen Testlauf nach der Inbetriebnahme, um die optimalen Einstellungen festzulegen. Sobald alles richtig eingestellt ist, bleibt der Prozess von Schicht zu Schicht konstant.