Susceptor epitaxial de barril de grafit epitaxial

Susceptor epitaxial de barril de grafit epitaxial

Susceptor epitaxial de barril de grafit epitaxialés un dispositiu de suport i calefacció especialment dissenyat que s'utilitza per subjectar i escalfar substrats semiconductors durant processos de fabricació com ara processos de deposició o epitàxia.

La seva estructura inclou típicament una superfície cilíndrica o lleugerament en forma de barril, amb múltiples butxaques o plataformes per col·locar les oblies, i pot ser de disseny sòlid o buit, depenent del mètode d'escalfament.

Les funcions principals del susceptor de barril epitaxial:

1. Portador de galetes i control de temperatura
La superfície del susceptor està dissenyada amb múltiples butxaques per a oblies (com ara una disposició hexagonal o octogonal), que poden suportar de 6 a 15 oblies simultàniament. L'alta conductivitat tèrmica del grafit d'alta puresa (120-150 W/mK) garanteix una transferència de calor ràpida, combinada amb la funció de rotació (5-20 RPM), cosa que resulta en una desviació de la temperatura de la superfície de l'oblia de <± 1 ℃ i una uniformitat del gruix de la capa epitaxial de <1%.

2. Optimització de la direcció del flux de gas reactiu
La microestructura de la superfície del susceptor pot trencar l'efecte de la capa límit, permetent una distribució uniforme dels gasos de reacció (com ara SiH4, NH3) i millorant la consistència de la velocitat de deposició.

3. Protecció anticontaminació i anticorrosió
Els substrats de grafit són propensos a la descomposició i alliberen impureses metàl·liques (com ara Fe, Ni) a altes temperatures, mentre que un recobriment CVD de SiC de 100 μm de gruix pot formar una barrera densa per suprimir la volatilització del grafit, donant lloc a una taxa de defectes de l'oblea de <0,1 defectes/cm².

Aplicacions:
-S'utilitza principalment per al creixement epitaxial de silici
-També aplicable per a l'epitaxia d'altres materials semiconductors com GaAs, InP, etc.

VET Energy utilitza grafit d'alta puresa amb recobriment CVD-SiC per millorar l'estabilitat química:

1. Material de grafit d'alta puresa
Alta conductivitat tèrmica: la conductivitat tèrmica del grafit és tres vegades superior a la del silici, cosa que pot transferir ràpidament la calor de la font de calefacció a l'oblia i escurçar el temps d'escalfament.
Resistència mecànica: densitat de grafit a pressió isostàtica ≥ 1,85 g/cm³, capaç de suportar temperatures elevades superiors a 1200 ℃ sense deformació.

2. Recobriment CVD de SiC
Una capa de β-SiC es forma a la superfície del grafit per deposició química de vapor (CVD), amb una puresa de ≥ 99,99995%, l'error d'uniformitat del gruix del recobriment és inferior a ± 5% i la rugositat superficial és inferior a Ra0,5um.

3. Millora del rendiment:
Resistència a la corrosió: pot suportar gasos altament corrosius com Cl2, HCl, etc., pot allargar la vida útil de l'epitaxia de GaN tres vegades en un entorn de NH3.
Estabilitat tèrmica: el coeficient d'expansió tèrmica (4,5 × 10-6/℃) coincideix amb el grafit per evitar que el recobriment s'esquerdi per les fluctuacions de temperatura.
Duresa i resistència al desgast: la duresa Vickers arriba als 28 GPa, 10 vegades més alta que la del grafit i pot reduir el risc de ratllades a la oblia.