Was ist eine MOCVD-Graphitschale?

Das epitaktische Wachstum von Wafern wird durch die Metallorganische Chemische Gasphasenabscheidungstechnologie (MOCVD) erreicht, bei der ultrareine Gase in den Reaktor eingespritzt und fein dosiert werden, sodass sie sich bei erhöhten Temperaturen verbinden und chemische Wechselwirkungen hervorrufen und in sehr dünnen Atomschichten auf Halbleiterwafern abgeschieden werden, um epitaktische Materialien und Verbindungshalbleiter zu bilden.

In CVD-Anlagen kann das Substrat nicht direkt auf Metall oder einfach auf eine Unterlage für die epitaktische Abscheidung gelegt werden, da es von vielen Faktoren beeinflusst wird. Daher wird ein Suszeptor oder eine Schale benötigt, um das Substrat zu halten und anschließend mittels CVD-Technologie eine epitaktische Abscheidung auf dem Substrat durchzuführen. Dieser Suszeptor ist einMOCVD-Graphitsuszeptor(auch genanntMOCVD-Graphitschale).

Seine Struktur ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Warum benötigt der Graphitsuszeptor eine CVD-Beschichtung?

Der Graphitsuszeptor ist eine der Kernkomponenten von MOCVD-Anlagen. Er dient als Träger und Heizelement des Substrats. Seine Leistungsparameter wie thermische Stabilität und thermische Gleichmäßigkeit spielen eine entscheidende Rolle für die Qualität des epitaktischen Materialwachstums und bestimmen direkt die Gleichmäßigkeit und Reinheit epitaktischer Dünnschichtmaterialien. Daher wirkt sich seine Qualität direkt auf die Herstellung epitaktischer Wafer aus. Gleichzeitig unterliegt er mit zunehmender Einsatzhäufigkeit und veränderten Arbeitsbedingungen einem hohen Verschleiß und ist ein Verbrauchsmaterial. Die hervorragende Wärmeleitfähigkeit und Stabilität von Graphit machen ihn zu einem wichtigen Bestandteil von MOCVD-Anlagen.

Handelt es sich jedoch nur um reinen Graphit, treten Probleme auf. Im Produktionsprozess entstehen korrosive Gase und metallorganische Rückstände, die den Graphitsuszeptor korrodieren und abfallen lassen, was dessen Lebensdauer erheblich verkürzt. Gleichzeitig führt das abfallende Graphitpulver zu Verunreinigungen des Wafers, weshalb diese Probleme bereits bei der Herstellung der Basis gelöst werden müssen. Die Beschichtungstechnologie kann die Oberflächenfixierung des Pulvers gewährleisten, die Wärmeleitfähigkeit verbessern und die Wärmeverteilung ausgleichen und hat sich als wichtigste Technologie zur Lösung dieses Problems etabliert.

Je nach Anwendungsumgebung und Nutzungsanforderungen der Graphitbasis sollte die Oberflächenbeschichtung die folgenden Eigenschaften aufweisen:

1. Hohe Dichte und vollständige Abdeckung:Die Graphitbasis befindet sich in einer Arbeitsumgebung mit hohen Temperaturen und Korrosion. Die Oberfläche muss vollständig bedeckt sein und die Beschichtung muss eine gute Dichte aufweisen, um eine gute Schutzfunktion zu erfüllen.

2. Gute Oberflächenebenheit:Da die für das Einkristallwachstum verwendete Graphitbasis eine sehr hohe Oberflächenebenheit erfordert, muss die ursprüngliche Ebenheit der Basis nach der Beschichtungsvorbereitung erhalten bleiben, d. h. die Beschichtungsoberfläche muss gleichmäßig sein.

3. Gute Klebkraft:Durch die Verringerung des Unterschieds im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen der Graphitbasis und dem Beschichtungsmaterial kann die Bindungsstärke zwischen beiden wirksam verbessert werden. Nach thermischen Zyklen mit hohen und niedrigen Temperaturen reißt die Beschichtung nicht so leicht.

4. Hohe Wärmeleitfähigkeit:Für ein qualitativ hochwertiges Chipwachstum muss die Graphitbasis schnell und gleichmäßig Wärme liefern, daher sollte das Beschichtungsmaterial eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen.

5. Hoher Schmelzpunkt, Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen und Korrosionsbeständigkeit:Die Beschichtung sollte in einer Arbeitsumgebung mit hohen Temperaturen und Korrosion stabil funktionieren.

Die thermische Stabilität, thermische Gleichmäßigkeit und andere Leistungsparameter derSiC-beschichteter Graphitsuszeptorspielen eine entscheidende Rolle bei der Qualität des epitaktischen Materialwachstums und sind daher die zentrale Schlüsselkomponente der MOCVD-Anlage.

Als Beschichtung wurde die β-SiC-Kristallform (3C-SiC) gewählt. Im Vergleich zu anderen Kristallformen weist diese Kristallform eine Reihe hervorragender Eigenschaften auf, wie z. B. gute thermodynamische Stabilität, Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit. Gleichzeitig weist sie eine Wärmeleitfähigkeit auf, die im Wesentlichen der von Graphit entspricht, was der Graphitbasis besondere Eigenschaften verleiht. Dadurch können Ausfälle der Graphitbasis, die durch Oxidation und Korrosion bei hohen Temperaturen sowie Pulververlust während des Betriebs verursacht werden, wirksam behoben werden. Die Oberfläche der Graphitbasis wird dicht, porenfrei, hochtemperaturbeständig, korrosions- und oxidationshemmend und weist weitere Eigenschaften auf. Dadurch werden die epitaktische Kristallqualität und die Lebensdauer der Graphitbasis verbessert (die Lebensdauer der SiC-beschichteten Graphitbasis wird in Öfen gemessen).

Wie wählt man eine MOCVD-Graphitschale/einen MOCVD-Graphitsuszeptor aus, der beständig gegen hohe Temperaturen und Korrosion ist?

Bei der Auswahl einesGraphitschale oder Suszeptor für MOCVDdas gegen Hochtemperaturkorrosion beständig ist, sollten die folgenden Schlüsselfaktoren berücksichtigt werden:

1. Materialreinheit:Hochreine Graphitmaterialien können Korrosion und Oxidation bei hohen Temperaturen besser widerstehen und reduzieren die Auswirkungen von Verunreinigungen auf den Abscheidungsprozess.

2. Dichte und Porosität:Graphitschalen mit hoher Dichte und geringer Porosität weisen eine bessere mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf und können das Eindringen von Gasen und Materialerosion wirksam verhindern.

3. Wärmeleitfähigkeit:Die Graphitschale mit hoher Wärmeleitfähigkeit trägt zur gleichmäßigen Wärmeverteilung bei, reduziert die thermische Belastung und verbessert die Stabilität und Lebensdauer des Geräts.

4. Oberflächenbehandlung:Graphitpaletten, die einer speziellen Oberflächenbehandlung, wie beispielsweise einer Beschichtung oder Plattierung, unterzogen wurden, können ihre Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit weiter verbessern.

5. Größe und Form:Wählen Sie entsprechend den spezifischen Anforderungen der MOCVD-Ausrüstung die entsprechende Größe und Form aus, um die Kompatibilität des Tabletts mit der Ausrüstung und die bequeme Bedienung sicherzustellen.

6. Ruf des Herstellers:Wählen Sie einen Hersteller mit gutem Ruf und umfassender Erfahrung, um die Zuverlässigkeit der Produktqualität und des Kundendienstes sicherzustellen.

7. Kosteneffizienz:Unter der Prämisse, die technischen Anforderungen zu erfüllen, sollten Sie die Kosteneffizienz berücksichtigen und Produkte mit einem besseren Preis-Leistungs-Verhältnis wählen.

VET Energy ist ein Lieferant von hochreinen Graphit-Suszeptoren. Wir bieten eine breite Palette von Kategorien an und können in MOCVD-Geräten verschiedener Marken, Modelle und Spezifikationen eingesetzt werden. DieSiC-beschichteter GraphitsuszeptorDie von VET Energy hergestellten Produkte weisen keine Beschichtungskontaktpunkte und keine Schwachstellen auf. In Bezug auf die Lebensdauer können sie die Anforderungen unterschiedlicher Kunden (einschließlich der Verwendung in chlorhaltigen Atmosphären) erfüllen. Kunden können sich gerne beraten lassen und Anfragen stellen.