Neteja segura del susceptor AIXTRON sense danyar el recobriment CVD de SiC

La superfície del susceptor recoberta de SiC CVD ha de romandre neta, però és fràgil i susceptible a danys a causa de procediments de manipulació deficients. En moltes fàbriques, petits errors en els procediments de neteja creen una rugositat localitzada o microesgarrapades que afecten la qualitat de la làmina posteriorment. Un enginyer de manteniment va informar que canviar el coixinet de fregar que estava utilitzant actualment a un drap suau i flexible va solucionar els problemes continus de desgast del recobriment. No només s'eliminen els residus, sinó que la capa de SiC es manté intacta perquè continuï complint la seva funció d'aïllament tèrmic de la... Susceptor de grafit recobert de Sic .

Els millors mètodes de neteja dels susceptors AIXTRON G5/G10 per a una llarga vida útil

La millor manera de netejar els susceptors AIXTRON G5 i G10 no és una "neteja més forta", sinó que el netejador és netejar i eliminar gradualment les acumulacions per no danyar el recobriment CVD de SiC. Moltes línies de producció tindran una vida útil més llarga. Susceptor epitaxial si la neteja forma part de tot el procés en lloc d'un pas agressiu. Un mètode típic utilitzat per a la neteja és la neteja de gasos in situ dins del reactor. Significa netejar les capes de dipòsit de SiC o carboni amb l'ajuda dels gasos basats en halògens a temperatura controlada. La clau de l'èxit és la temperatura controlada, per tal de protegir el recobriment de l'atac. A molts enginyers els agrada aquesta manera, ja que no té contacte (cosa que provoca microesgarrapades). També s'utilitza àmpliament la neteja humida de baix impacte durant les parades de manteniment. Conté una neteja amb dissolvents per eliminar els materials solts, i després la immersió acurada de les immersions químiques per eliminar la contaminació dels metalls i els òxids. Una regla fonamental a recordar és "no fregar eines, no netejar bruscament". Fins i tot una petita esgarrapada a la superfície pot actuar com a generador de partícules durant un procés d'alta temperatura. Un altre enfocament que adopten algunes fàbriques és l'ús d'un cicle de rotació de neteja. Es realitza una neteja lleugera després de cada execució i una neteja química profunda només es realitza durant les parades de manteniment programades, en lloc de durant cada procés. Això redueix la tensió sobre el recobriment de SiC. Una línia de producció de SiC afirma haver reduït les fallades del recobriment, ja que va passar d'una neteja agressiva setmanal a processos breus de purga diària i una neteja mensual basada en els resultats de la inspecció visual. Molta gent no reconeix la importància de controlar el procés de refredament. El refredament gradual del susceptor abans de la neteja és bo per reduir el xoc tèrmic. Els canvis de temperatura poden ser una causa de l'esquerdament del recobriment, tot i que no es pot observar cap efecte immediat. De fet, normalment s'aconsegueix una vida útil molt més llarga del susceptor amb la combinació dels tres procediments: neteja in situ controlada, neteja humida de baix impacte i bona disciplina de manipulació, per tal d'evitar qualsevol fallada prematura dels susceptors (G5/G10) i garantir una vida útil més llarga i un millor rendiment.

Evitar problemes de partícules en l'epitàxia durant els processos de neteja química

Les partícules són probablement una de les variables més importants en un procés d'epitàxia estable quan es neteja amb passos químics. Tota la pel·lícula o brutícia solta restant, per petita que sigui, acabarà a la superfície de la oblia i causarà defectes difícils de rastrejar. Tot i això, en molts casos, és el mateix pas de neteja el que provoca el problema en lloc de resoldre'l. Un problema evident és l'esbandida insuficient després dels banys químics. Un producte químic que no s'esbandeix completament de la peça, durant el cicle d'escalfament posterior, s'assecarà al susceptor o a la cambra i es convertirà en petites partícules. El degoteig d'aigua d'alta puresa i deixar-la assecar normalment sense utilitzar aire forçat, que la pot estendre més, pot minimitzar-ho. Un altre problema és la neteja posterior. En moltes fàbriques, les peces estan netes i es deixen durant molt de temps a l'aire lliure. La pols es pot dipositar a la superfície sense que ningú la vegi, simplement pols de la sala blanca. Es va informar que un tècnic d'una fàbrica va eliminar immediatament els problemes de partícules repetitives simplement utilitzant una coberta per a la safata de transferència de peces, utilitzant exactament la mateixa química de neteja que abans. La compatibilitat de la neteja amb les peces també és important. La química pot reaccionar de manera diferent amb les més antigues. Recobriment Sic o mandrils metàl·lics i creen una capa fina que es pot desprendre després. Aquesta és la raó per la qual molts grups comproven la química de neteja de les peces de recanvi. El control de la fase d'assecat és un altre aspecte que es pot passar per alt. Les taques poden aparèixer a causa de l'aigua que queda dins del mandril i poden deixar taques minerals. Generalment, una fase d'assecat lenta, per tant, un temps de cicle més llarg, proporcionarà un acabat més net. El resum és que no hi ha cap error significatiu específic que contribueixi als problemes de partícules. És la combinació d'esbandida, manipulació i assecat. L'epitàxia pot arribar a ser estable i repetible realitzant els tres procediments anteriors correctament i suaument.

Com reacciona el grafit d'alta puresa als cicles de neteja amb àcid i plasma?

És avantatjós utilitzar grafit d'alta puresa per a sistemes d'epitàxia a causa de les temperatures de funcionament molt elevades i el temps d'ús prolongat. Tanmateix, la superfície del grafit canvia de maneres subtils amb el temps en els processos de neteja amb àcid/plasma que poden no ser fàcilment visibles: els grafits no es fonen ni es dissolen ràpidament durant la fase de neteja amb àcid, però es pot produir una reacció a la superfície. Els àcids forts poden "atacar" la superfície i crear clots en una superfície originalment llisa. Aquestes superfícies rugoses poden convertir-se en un punt de contaminació per a partícules o residus de neteja. En moltes fàbriques se sap que, amb el temps, les peces de grafit més antigues comencen a acumular més partícules, mentre que el mètode de neteja continua sent el mateix. Normalment, això és causat per l'exposició a l'àcid a llarg termini. La neteja amb plasma té un efecte perjudicial similar però diferent. A diferència de la neteja amb àcid, l'eliminació de capes de carboni mitjançant plasma d'oxigen i/o fluor és eficaç, però la superfície en si es pot gravar capa per capa. El gravat lent de les superfícies de grafit provoca canvis de textura i pot fer que les peces es tornin fràgils en certs llocs. En aquests casos, les escates poden caure en cicles d'alta temperatura i actuar com a fonts de partícules al reactor. Aquest problema es va identificar en una línia de producció. Després de diversos mesos, un conjunt de peces noves que es van netejar en excés (múltiples cicles de plasma) van començar a produir defectes aleatoris a les oblies. El plasma es va gravar, però també va funcionar perfectament per a l'eliminació de la contaminació. Canviar el temps de neteja del plasma, augmentant el nombre d'inspeccions visuals, ha reduït la taxa de defectes. Per evitar aquests fenòmens, és convenient gestionar la vida útil de la superfície del grafit i el poder de neteja. La neteja àcida no ha de durar massa i només ha d'eliminar la contaminació visible. S'ha observat que els polsos curts de neteja del plasma funcionen de manera més eficaç que els polsos més llargs. A més, alternar les peces de grafit utilitzades per al procés de neteja redueix el desgast del grafit fins a cert punt. El més important és que el grafit d'alta puresa està pensat per ser reutilitzat, no modificat per sempre, i com que s'utilitza diàriament, cada cicle de neteja elimina la partícula i modifica la superfície.

Causes comunes de les esquerdes del recobriment de SiC per CVD després d'un manteniment repetit

Els recobriments de SiC CVD estan dissenyats per ser resistents, però el manteniment s'ha de fer repetidament i causarà estrès al recobriment amb el temps, cosa que provocarà esquerdes. Les esquerdes sovint poden ser causades per una combinació d'errors. S'acumulen amb el temps amb canvis menors en la manipulació, la neteja i els cicles tèrmics. Una causa comuna és el xoc tèrmic a causa del cicle de neteja. Si un susceptor o una peça recoberta s'escalfa o es refreda ràpidament, la capa de SiC i el material base s'expandiran a ritmes diferents. Aquest desajust genera una tensió. Després d'uns quants cicles, comencen a formar-se petites esquerdes i, després de més cicles, una esquerda creix fins que finalment no queda res intacte. Un equip de manteniment inicial va descobrir que un temps de refredament més llarg abans que les peces es traslladessin a les estacions de neteja provocava menys esquerdes. Una altra preocupació és l'exposició crònica als productes químics. L'enllaç entre el recobriment de SiC i el substrat es pot trencar gradualment amb àcids forts o solucions de neteja reactives. Tot i que cada tipus de neteja pot semblar innocu, les aplicacions repetides poden conduir a l'afebliment del recobriment en determinades zones. Amb el pas del temps, aquests punts febles evolucionen cap a llocs d'inici d'esquerdes. Els danys per manipulació mecànica també són un factor important. Els petits defectes superficials poden ser causats per accions simples, com ara recolzar peces sobre superfícies dures, operar amb eines metàl·liques o impactes menors a les peces durant la transferència. Potser no són un problema inicialment, però quan la temperatura augmenta, es convertiran en esquerdes prominents. Una altra causa oculta és la neteja excessiva per plasma. El plasma es pot utilitzar per eliminar residus, però també pot causar un gravat desigual de la superfície del recobriment si s'hi exposa durant molt de temps o amb freqüència. Això acumula tensió a l'estructura, fent que els punts d'estrès la debilitin. El canvi d'un equip en la manera de mantenir la línia de producció va donar lloc a un cas real on es van reduir els problemes d'esquerdament. Van reduir les immersions químiques agressives, van introduir safates de manipulació menys abrasives i van disminuir el temps de neteja per plasma. No es van fer canvis a l'eina, però notablement, la vida útil del recobriment va augmentar. El concepte bàsic és molt senzill: els recobriments de SiC no fallen a causa de la seva debilitat, sinó perquè el manteniment repetit els obliga gradualment a superar el seu límit d'estrès. És recomanable seguir cada pas de neteja amb cura per obtenir una llarga vida útil del recobriment i un rendiment d'epitàxia estable.

Quan s'han de reparar o substituir les peces epitaxials dels reactors AIXTRON?

Un art per reparar o substituir peces epitaxials dins dels reactors AIXTRON és ser capaç de llegir els petits canvis i reconèixer-los abans que provoquin una fallada de la peça. No és freqüent que les peces fabricades com ara revestiments, susceptors i grafits deixin de funcionar sobtadament. En canvi, aquestes peces es desgastaran gradualment amb el temps i, en aquest punt, els problemes poden començar a aparèixer a les oblies. Un indicador definitiu de problemes repetits de partícules malgrat la neteja és si el mateix problema continua apareixent. Si les vostres oblies continuen mostrant el mateix tipus de defectes aleatoris i, malgrat un procediment de neteja, res canvia, és probable que l'estat de la superfície de la vostra peça sigui massa deficient per restaurar-lo. Per exemple, una línia va anar augmentant la força de neteja per combatre els problemes de partícules que observaven, però va resultar que el susceptor sota el recobriment de SiC estava microesquerdat. Un canvi de color visible o el desgast del recobriment també és un indicador clar. Normalment, les peces recobertes de SiC tenen el mateix aspecte. Si comenceu a veure zones fosques que no es poden rentar, o textures més apagades/de diferents colors a les peces, és molt probable que el recobriment s'hagi erosionat o deteriorat. Has esperat massa per reparar en aquesta fase. Les esquerdes i les esquerdes a les vores mostren que la substitució serà la teva millor opció. Els temps de cicle d'alta temperatura tendeixen a propagar aquestes esquerdes relativament ràpidament, fins i tot si inicialment són minúscules. Polir o netejar aquestes esquerdes sovint només disminuirà l'estabilitat del procés, en lloc de millorar-lo. Els canvis en el procés, com ara la deriva del procés, poden ser un indicador més subtil que el desgast de les peces comença a convertir-se en un problema. A mesura que les peces es desgasten, el flux de gas o la distribució de calor dins del reactor s'altera i és possible que comenceu a veure canvis en la uniformitat de la temperatura, la velocitat de deposició o la consistència de les oblees sense que s'hagi canviat mai la recepta. Sovint, aquests canvis es descartaran inicialment com a variabilitat del procés en lloc del problema mecànic que representa la peça desgastada. La reparació és realment més adequada per a casos en què els contaminants només són superficials, com ara una petita contaminació o on s'ha deposat una lleugera quantitat de materials. En aquestes situacions, una neteja química controlada o un plasma de baixa potència poden tornar a mantenir les peces dins dels límits, però si hi ha hagut algun dany estructural, la substitució d'una peça serà més fiable a la llarga. Una fàbrica explicava com havien reduït el temps d'inactivitat total, des del moment en què una peça falla fins a una simple regla. Si veuen el mateix problema de partícules dues vegades seguides després de la neteja, la peça s'extreu i s'envia per a la inspecció, no per al seu ús en producció. Es va descobrir que això reduïa el temps en què es produïa una caiguda sobtada del rendiment. El mitjà més pràctic per dur a terme les operacions diàries seria integrar el manteniment de les peces de recanvi en el control del procés, en lloc de construir les reparacions al voltant del manteniment que reaccionés a les situacions. Amb un seguiment acurat, es pot evitar un lleuger desgast de les peces per a cicles de producció complets mantenint l'epitàxia estable i mitjançant la presa de decisions anticipades.