Несуча пластина SiC для травлення світлодіодів

Ⅰ. Матеріал та конструкція

Інженерний вибір Semixlab щодо високочистої ізостатичної графітової підкладки з товстим, щільним CVD Sic покриттям:

1. Графітова підкладка пропонує дуже добру об'ємну теплопровідність, низьку питому вагу та чудову стійкість до теплових ударів, що сприяє швидкому вирівнюванню температури по всій несучій пластині під час імпульсних або тривалих циклів травлення. Графіт також спрощує обробку для отримання точних елементів та визначення геометрії.

2. CVD-покриття SiC утворює хімічно інертну, зносостійку поверхню, яка безпосередньо взаємодіє з плазмою та зворотною стороною пластини. Порівняно з чистим графітом, CVD-покриття SiC усуває активні центри, зменшує забруднення, пов'язане з вуглецем, та значно покращує стійкість до галогенної плазми.

3. Сукупний результат: Гібридна структура зберігає теплові переваги та оброблюваність графіту, забезпечуючи водночас контроль забруднення та довговічність поверхні SiC.

Ⅱ. Поширені проблеми та рішення Semixlab

1. Утворення частинок та забруднення поверхні

Рішення: Щільний верхній шар CVD SiC + багатоступеневе нанополірування (типове Ra ≤0.2 мкм). Випробування на виділення газів та твердих частинок, проведені перед відвантаженням; захисні вкладки (опціонально) для подальшого захисту протягом життєвого циклу.

2. Плазмова ерозія поверхні носія

Рішення: Оптимізована товщина карбіду кремнію, отриманого методом хіміко-хімічного осадження (за запитом замовника, типово 100-300 мкм), та додаткові герметизуючі шари TaC для екстремальних хімічних реакцій. Прискорене випробування терміну служби плазми (моделювання технологічного процесу) перед кваліфікацією.

3. Розшарування покриття або пошкодження інтерфейсу

Рішення: Попередня обробка поверхонь (очищення + мікротекстурування), градуйовані адгезійні проміжні шари та рецепти нанесення з низьким рівнем напруження для мінімізації термічної невідповідності та залишкових напружень.

4. Термічна деформація та деформація під час циклічного нагріву

Рішення: Геометрія пластини, керована методом скінченних елементів, контрольований вибір щільності підкладки та відпал після виготовлення для зняття залишкових напружень. Доступні ребра жорсткості або опорні пластини для надзвичайних вимог до площинності.

Типові застосування в процесах травлення світлодіодів

У процесі травлення світлодіодів несуча пластина SiC служить механічним, термічним та хімічним інтерфейсом між пластиною та середовищем травлення. Несуча пластина SiC від Semixlab, побудована на високочистій графітовій підкладці з щільним CVD SiC покриттям, спеціально розроблена для забезпечення стабільного контролю температури пластини, хімічної стійкості та роботи без частинок протягом повторюваних плазмових циклів. Нижче наведено розбивку її ключових сценаріїв застосування в лініях травлення світлодіодів:

1. Підтримка пластин та управління температурою при травленні ICP/RIE

В обладнанні для травлення світлодіодів, такому як SAMCO, Oxford Instruments та LAM ICP, пластини (зазвичай 2–8 дюймів, включаючи підкладки GaN-на-сапфірі або GaN-на-Si) монтуються на несучій пластині SiC.

Перевізник повинен надати:

● Рівномірна теплопередача між пластиною та електростатичним патроном (ESC) або механічним затискачем;

● Відмінна площинність для забезпечення стабільного плазмового впливу та контролю глибини травлення;

● Висока теплопровідність (отримана від графітового осердя) для усунення локального перегріву («гарячих точок»), які можуть призвести до неоднорідності травлення або утворення дефектів.

Гібридна структура Semixlab забезпечує стабільний температурний профіль (±1°C по всій поверхні пластини), що дозволяє точно контролювати швидкість травлення та селективність, що критично важливо для підтримки геометрії світлодіодної мези та гладкості бічних стінок.

2. Теплопровідність задньої сторони та захист пластини

У багатьох камерах травлення світлодіодів пластини монтуються лицьовою стороною вниз, а несуча пластина забезпечує теплопровідність зі зворотного боку для підтримки однорідності температури. Навіть незначні неоднорідності теплового контакту можуть призвести до:

● Відхилення швидкості травлення;

● Випалювання фоторезисту;

● Неоднорідна висота мези — все це знижує продуктивність світлодіодів.

Дзеркальне покриття CVD SiC від Semixlab забезпечує щільний контакт пластини, а графітова підкладка буферизує теплові удари під час переходів між рецептами (наприклад, між етапами травлення та охолодження).

Така комбінація мінімізує напруження пластини та запобігає мікротріщинам у крихких підкладках із сапфіру або GaN.

3. Механічне вирівнювання та сумісність з камерою

Несучі пластини з карбіду кремнію також функціонують як прецизійні механічні інтерфейси між пластиною та обладнанням технологічної камери.

Легкість та оброблюваність графітового осердя дозволяють створювати складні геометрії, такі як центрувальні отвори, заглиблення та канали на задній стороні, що забезпечує ідеальну інтеграцію з різноманітними конфігураціями інструментів.

Дизайн Semixlab забезпечує:

● Розмірна сумісність з багатопластинними трафаретами пакетної обробки та інструментами для обробки однієї пластини;

● Легке завантаження/вивантаження пластин за допомогою роботизованих рук;

● Зменшення механічного навантаження на крихкі пластини GaN під час циклів перенесення.