Epitaktischer Epi-Graphit-Fass-Suszeptor

Epitaktischer Epi-Graphit-Fass-Suszeptor

Epitaktischer Epi-Graphit-Fass-Suszeptorist ein speziell entwickeltes Stütz- und Heizgerät, das zum Halten und Erhitzen von Halbleitersubstraten während Herstellungsprozessen wie Abscheidungs- oder Epitaxieprozessen verwendet wird.

Seine Struktur ist typischerweise zylindrisch oder leicht tonnenförmig, die Oberfläche weist mehrere Taschen oder Plattformen zum Platzieren der Wafer auf und kann je nach Heizmethode massiv oder hohl sein.

Die Hauptfunktionen des epitaktischen Barrel-Suszeptors:

1. Waferträger und Temperaturregelung
Die Suszeptoroberfläche ist mit mehreren Wafertaschen (z. B. sechseckig oder achteckig) ausgestattet, die gleichzeitig 6–15 Wafer aufnehmen können. Die hohe Wärmeleitfähigkeit von hochreinem Graphit (120–150 W/mK) sorgt für eine schnelle Wärmeübertragung. In Kombination mit der Rotationsfunktion (5–20 U/min) ergibt sich eine Temperaturabweichung der Waferoberfläche von <± 1 °C und eine Gleichmäßigkeit der epitaktischen Schichtdicke von <1 %.

2. Optimierung der Reaktantgasströmungsrichtung
Die Mikrostruktur der Suszeptoroberfläche kann den Grenzschichteffekt unterbrechen, was eine gleichmäßige Verteilung der Reaktionsgase (wie SiH4, NH3) ermöglicht und die Konsistenz der Abscheidungsrate verbessert.

3. Schutz vor Verschmutzung und Korrosion
Graphitsubstrate neigen bei hohen Temperaturen zur Zersetzung und geben metallische Verunreinigungen (wie etwa Fe, Ni) frei, während eine 100 μm dicke CVD-SiC-Beschichtung eine dichte Barriere bilden kann, um die Graphitverflüchtigung zu unterdrücken, was zu einer Waferdefektrate von <0,1 Defekten/cm² führt.

Anwendungen:
-Wird hauptsächlich für das epitaktische Wachstum von Silizium verwendet
-Auch anwendbar für die Epitaxie anderer Halbleitermaterialien wie GaAs, InP usw.

VET Energy verwendet hochreinen Graphit mit CVD-SiC-Beschichtung, um die chemische Stabilität zu verbessern:

1. Hochreines Graphitmaterial
Hohe Wärmeleitfähigkeit: Die Wärmeleitfähigkeit von Graphit ist dreimal so hoch wie die von Silizium, wodurch die Wärme schnell von der Heizquelle auf den Wafer übertragen und die Heizzeit verkürzt werden kann.
Mechanische Festigkeit: Graphitdichte bei isostatischem Druck ≥ 1,85 g/cm³, hält hohen Temperaturen über 1200 °C ohne Verformung stand.

2. CVD-SiC-Beschichtung
Durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) wird auf der Graphitoberfläche eine β-SiC-Schicht mit einer Reinheit von ≥ 99,99995 % gebildet, der Gleichmäßigkeitsfehler der Beschichtungsdicke beträgt weniger als ± 5 % und die Oberflächenrauheit liegt unter Ra 0,5 µm.

3. Leistungsverbesserung:
Korrosionsbeständigkeit: Hält stark korrosiven Gasen wie Cl2, HCl usw. stand und kann die Lebensdauer der GaN-Epitaxie in einer NH3-Umgebung um das Dreifache verlängern.
Thermische Stabilität: Der Wärmeausdehnungskoeffizient (4,5 × 10-6/℃) entspricht dem von Graphit, um eine Rissbildung in der Beschichtung durch Temperaturschwankungen zu vermeiden.
Härte und Verschleißfestigkeit: Die Vickers-Härte erreicht 28 GPa, ist also 10-mal höher als bei Graphit und kann das Risiko von Waferkratzern verringern.