Durchflussreglung bei MOCVD-Verfahren

Massendurchflussregler von Bronkhorst spielen eine entscheidende Rolle bei der Herstellung von LEDs mithilfe des MOCVD-Verfahrens. Eine stabile und exakte Durchflussregelung von Wasserstoff (H2) verbessert die Verfahrensbedingungen und führt damit zu einer höheren LED-Produktqualität.

Die metallorganische chemische Dampfphasenabscheidung (engl.: Metal Organic Chemical Vapour Deposition, MOCVD) ist einer der Herstellungsschritte in der LED-Produktion. Bei der MOCVD transportiert ein Trägergas eine oder mehrere dampfförmige metallorganische Verbindungen zu einem Halbleiter-Wafer. Dort reagieren und hinterlassen diese Verbindungen äußerst dünne Kristallschichten auf dem Wafer, um rote, grüne oder blaue LEDs zu produzieren. Die Komposition der Beschichtung – in der Regel Nitride – gibt vor, welche Farbe das emittierte Licht hat.

Ein führender Hersteller von Mini-LEDs für Fernsehbildschirme, der MOCVD mit Wasserstoff als Trägergas verwendet, bat Bronkhorst Taiwan für die Entwicklung einer zuverlässigen und stabilen Lösung für die Wasserstoffversorgung um Hilfe.

Prozesslösung

Um die Qualität des MOCVD-Verfahrens und damit die LED-Qualität zu verbessern, lieferte Bronkhorst Taiwan mehrere EL-FLOW Metal Sealed-Massendurchflussregler, die standardmäßig bei Kunden der Halbleiterindustrie – insbesondere der LED-Herstellung – eingesetzt werden.

Aufgabe dieser Durchflussregler ist es, den Durchfluss des H2-Trägergases konstant zu halten. Ein stabiler Trägergasdurchfluss ist für die Qualität des gesamten Verfahrens entscheidend, da die Durchflussmenge die Abscheidungsrate der LED-relevanten Kristallschichten bestimmt. 

Die Massendurchflussregler von Bronkhorst liefern die Kammern der MOCVD-Anlage eine definierte Menge an Gas. Dabei kommen verschiedene Typen zum Einsatz: von kleinen EL-FLOW Massendurchflussreglern mit typischen Durchflussmengen von 20 ml/min bis hin zu größeren Geräten mit Durchflussmengen von 20 l/min. 
 

Rundumservice vor Ort

Die Bronkhorst-Niederlassung in Taiwan bietet einen Rundumservice, der auch die Kalibrierung und Reparatur von Durchflussgeräten umfasst, selbstverständlich auch wenn diese schon 10 Jahre oder älter sind. Das Serviceteam besucht auch Kunden vor Ort, um diese bei der Anwendung von Durchflussinstrumenten zu beraten. Überdies profitieren Bronkhorst-Kunden von der umfassenden Erfahrung des Servicepersonals und berät gerne bei der Optimierung ihrer Verfahren. 

Im Rahmen dieses Projekts konnte das Serviceteam dem Kunden bei der Feinjustierung des Verfahrens helfen, indem die PID-Einstellung der Massendurchflussgeräte angepasst wurde, um die Regelungsleistung und damit die Stabilität des MOCVD-Systems zu verbessern.