ኤፒታክሲያል ኤፒ ግራፋይት በርሜል ሱስሴፕተር

ኤፒታክሲያል ኤፒ ግራፋይት በርሜል ሱስሴፕተር

ኤፒታክሲያል ኤፒ ግራፋይት በርሜል ሱስሴፕተርእንደ ዲፖዚሽን ወይም ኤፒታክሲ ሂደቶች ባሉ የማኑፋክቸሪንግ ሂደቶች ወቅት ሴሚኮንዳክተር ንጣፎችን ለመያዝ እና ለማሞቅ የሚያገለግል ልዩ የተነደፈ የድጋፍ እና የማሞቂያ መሳሪያ ነው።

አወቃቀሩ በተለምዶ ሲሊንደራዊ ወይም ትንሽ በርሜል ቅርጽ ያለው ሲሆን፣ ዋፈሮቹን ለማስቀመጥ ብዙ ኪሶች ወይም መድረኮች አሉት፣ እንደ ማሞቂያ ዘዴው ጠንካራ ወይም ባዶ ሊሆን ይችላል።

የኤፒታክሲያል በርሜል ተከላካይ ዋና ተግባራት፡

1. የዋፈር ተሸካሚ እና የሙቀት መቆጣጠሪያ
የሱሴፕተር ወለል የተነደፈው በበርካታ የዋፈር ኪሶች (እንደ ባለ ስድስት ጎን ወይም ባለ ስምንት ጎን አቀማመጥ) ሲሆን ይህም በአንድ ጊዜ 6-15 ዋፈርዎችን መደገፍ ይችላል። ከፍተኛ ንፁህ ግራፋይት (120-150 ዋ/mK) ያለው ከፍተኛ የሙቀት ማስተላለፊያ ከማሽከርከር ተግባር (5-20 RPM) ጋር በማጣመር ፈጣን የሙቀት ማስተላለፍን ያረጋግጣል፣ ይህም የዋፈር ወለል የሙቀት ልዩነት <± 1 ℃ እና የኤፒታክሲያል ንብርብር ውፍረት ወጥነት <1% ያስከትላል።

2. የሪአክታንት ጋዝ ፍሰት አቅጣጫ ማመቻቸት
የሱሴፕተር ወለል ማይክሮ መዋቅር የድንበር ንብርብር ተፅእኖን ሊሰብር ይችላል፣ ይህም የምላሽ ጋዞችን (እንደ SiH4፣ NH3) ወጥ የሆነ ስርጭት እንዲኖር እና የተከማቸ መጠን ወጥነትን ያሻሽላል።

3. ፀረ-ብክለት እና ፀረ-ዝገት መከላከያ
የግራፋይት ንጣፎች በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ለመበታተን እና የብረት ቆሻሻዎችን (እንደ Fe፣Ni ያሉ) ለመልቀቅ የተጋለጡ ሲሆኑ፣ 100μm ውፍረት ያለው CVD SiC ሽፋን ደግሞ የግራፋይት መለዋወጥን ለመግታት ጥቅጥቅ ያለ እንቅፋት ሊፈጥር ይችላል፣ ይህም የዋፈር ጉድለት መጠን <0.1 ጉድለቶች/ሴሜ ² ይሆናል።

አፕሊኬሽኖች፡
- በዋናነት ለሲሊኮን ኤፒታክሲያል እድገት ጥቅም ላይ ይውላል
- እንዲሁም እንደ GaAs፣ InP፣ ወዘተ ላሉ ሌሎች ሴሚኮንዳክተር ቁሳቁሶች ኤፒታክሲም ይሠራል።

የቪኢቲ ኢነርጂ የኬሚካል መረጋጋትን ለማሻሻል ከፍተኛ ንፁህ ግራፋይት ከሲቪዲ-ሲሲ ሽፋን ጋር ይጠቀማል፡

1. ከፍተኛ ንፅህና ያለው የግራፋይት ቁሳቁስ
ከፍተኛ የሙቀት ማስተላለፊያ፡- የግራፋይት የሙቀት ማስተላለፊያ ከሲሊኮን ሶስት እጥፍ ይበልጣል፣ ይህም ሙቀትን ከማሞቂያ ምንጭ ወደ ዋፈር በፍጥነት ማስተላለፍ እና የማሞቂያ ጊዜን ማሳጠር ይችላል።
የሜካኒካል ጥንካሬ፡ የኢሶስታቲክ ግፊት ግራፋይት ጥግግት ≥ 1.85 ግ/ሴሜ ³፣ ከ1200 ℃ በላይ ከፍተኛ የሙቀት መጠንን ያለመበላሸት መቋቋም የሚችል።

2. የሲቪዲ ሲሲ ሽፋን
የኤ β-SiC ንብርብር በኬሚካላዊ የእንፋሎት ክምችት (CVD) አማካኝነት በግራፋይት ወለል ላይ ይፈጠራል፣ ≥ 99.99995% ንፁህ ሲሆን፣ የሽፋን ውፍረት ወጥነት ስህተት ከ±5% ያነሰ ሲሆን የገጽታ ሸካራነት ደግሞ ከRa0.5um ያነሰ ነው።

3. የአፈጻጸም ማሻሻያ፡
የዝገት መቋቋም፡ እንደ Cl2፣ HCl፣ ወዘተ ያሉ ከፍተኛ ዝገት ጋዞችን መቋቋም የሚችል፣ በNH3 አካባቢ የ GaN ኤፒታክሲ ዕድሜን በሦስት እጥፍ ሊያራዝም ይችላል።
የሙቀት መረጋጋት፡ የሙቀት መስፋፋት (4.5 × 10-6/℃) የሙቀት መለዋወጥ ምክንያት የሚፈጠረውን የሽፋን ስንጥቅ ለማስወገድ ከግራፋይት ጋር ይጣጣማል።
የጥንካሬ እና የአለባበስ መቋቋም፡ የቪከርስ ጥንካሬ 28 GPa ይደርሳል፣ ይህም ከግራፋይት በ10 እጥፍ የሚበልጥ ሲሆን የዋፈር ጭረቶችን አደጋ ሊቀንስ ይችላል።