الفوقي Epitaxial Graphite Barrel Susceptor

الفوقي Epitaxial Graphite Barrel Susceptor

الفوقي Epitaxial Graphite Barrel Susceptorهو جهاز دعم وتسخين مصمم خصيصًا ويستخدم لحمل وتسخين ركائز أشباه الموصلات أثناء عمليات التصنيع مثل عمليات الترسيب أو الترابط.

يتضمن هيكلها عادةً شكلًا أسطوانيًا أو على شكل برميل قليلاً، وتتميز السطح بجيوب أو منصات متعددة لوضع الرقائق، ويمكن أن يكون تصميمًا صلبًا أو مجوفًا، اعتمادًا على طريقة التسخين.

الوظائف الرئيسية للمستقبل البرميلي الفوقي:

1. حامل الرقاقة والتحكم في درجة الحرارة
صُمم سطح المُستقبِل بجيوب رقائق متعددة (مثل السداسي أو المُثمّن)، والتي يمكنها استيعاب من 6 إلى 15 رقاقة في آنٍ واحد. تضمن الموصلية الحرارية العالية للجرافيت عالي النقاء (120-150 واط/متر كلفن) نقلًا سريعًا للحرارة، بالإضافة إلى خاصية الدوران (5-20 دورة في الدقيقة)، مما ينتج عنه انحراف في درجة حرارة سطح الرقاقة أقل من ± 1 درجة مئوية، وتجانس في سمك الطبقة الفوقية أقل من 1%.

2. تحسين اتجاه تدفق الغاز المتفاعل
يمكن للبنية الدقيقة لسطح المستقبل كسر تأثير الطبقة الحدودية، مما يسمح بالتوزيع الموحد لغازات التفاعل (مثل SiH4 وNH3) وتحسين اتساق معدل الترسيب.

3. حماية من التلوث والتآكل
تكون ركائز الجرافيت عرضة للتحلل وإطلاق شوائب معدنية (مثل Fe وNi) عند درجات حرارة عالية، في حين يمكن لطلاء SiC CVD بسمك 100 ميكرومتر أن يشكل حاجزًا كثيفًا لقمع تطاير الجرافيت، مما يؤدي إلى معدل عيب في الرقاقة أقل من 0.1 عيب / سم ².

التطبيقات:
- يستخدم في المقام الأول لنمو السيليكون الطبقي
-يمكن تطبيقه أيضًا على تكوين طبقات من مواد أشباه الموصلات الأخرى مثل GaAs و InP وما إلى ذلك.

تستخدم شركة VET Energy الجرافيت عالي النقاء مع طلاء CVD-SiC لتعزيز الاستقرار الكيميائي:

1. مادة الجرافيت عالية النقاء
موصلية حرارية عالية: الموصلية الحرارية للجرافيت هي ثلاثة أضعاف الموصلية الحرارية للسيليكون، مما يمكنه نقل الحرارة بسرعة من مصدر التسخين إلى الرقاقة وتقصير وقت التسخين.
القوة الميكانيكية: كثافة الجرافيت عند الضغط المتساوي ≥ 1.85 جم / سم مكعب، قادرة على تحمل درجات حرارة عالية تزيد عن 1200 درجة مئوية دون تشوه.

2. طلاء CVD SiC
يتم تشكيل طبقة β-SiC على سطح الجرافيت عن طريق الترسيب الكيميائي للبخار (CVD)، مع نقاء ≥ 99.99995٪، وخطأ توحيد سمك الطلاء أقل من ± 5٪، وخشونة السطح أقل من Ra0.5um.

3. تحسين الأداء:
مقاومة التآكل: يمكنها تحمل الغازات المسببة للتآكل مثل Cl2 وHCl وما إلى ذلك، ويمكنها إطالة عمر طبقة GaN بمقدار ثلاثة أضعاف في بيئة NH3.
الاستقرار الحراري: يتطابق معامل التمدد الحراري (4.5 × 10-6/℃) مع الجرافيت لتجنب تشقق الطلاء الناجم عن تقلبات درجات الحرارة.
الصلابة ومقاومة التآكل: تصل صلابة فيكرز إلى 28 جيجا باسكال، وهو ما يزيد بمقدار 10 مرات عن صلابة الجرافيت ويمكن أن يقلل من خطر خدوش الرقاقة.