Susceptor epitaxial de barril de grafito epitaxial

Susceptor epitaxial de barril de grafito epitaxial

Susceptor epitaxial de barril de grafito epitaxialEs un dispositivo de soporte y calentamiento especialmente diseñado que se utiliza para sujetar y calentar sustratos semiconductores durante procesos de fabricación como la deposición o la epitaxia.

Su estructura incluye, típicamente, formas cilíndricas o ligeramente acodadas, características superficiales con múltiples cavidades o plataformas para colocar las obleas, y puede ser de diseño sólido o hueco, dependiendo del método de calentamiento.

Las principales funciones del susceptor de barril epitaxial:

1. Portador de obleas y control de temperatura
La superficie del susceptor está diseñada con múltiples cavidades para obleas (como una disposición hexagonal u octogonal), que pueden soportar de 6 a 15 obleas simultáneamente. La alta conductividad térmica del grafito de alta pureza (120-150 W/mK) garantiza una rápida transferencia de calor, que, combinada con la función de rotación (5-20 RPM), da como resultado una desviación de la temperatura de la superficie de la oblea de <± 1 ℃ y una uniformidad del espesor de la capa epitaxial de <1 %.

2. Optimización de la dirección del flujo del gas reactivo
La microestructura de la superficie del susceptor puede romper el efecto de la capa límite, lo que permite una distribución uniforme de los gases de reacción (como SiH4, NH3) y mejora la consistencia de la tasa de deposición.

3. Protección anticontaminación y anticorrosión
Los sustratos de grafito son propensos a la descomposición y liberan impurezas metálicas (como Fe y Ni) a altas temperaturas, mientras que un recubrimiento de SiC CVD de 100 μm de espesor puede formar una barrera densa para suprimir la volatilización del grafito, lo que da como resultado una tasa de defectos en la oblea de <0,1 defectos/cm².

Aplicaciones:
-Se utiliza principalmente para el crecimiento epitaxial del silicio.
-También aplicable para la epitaxia de otros materiales semiconductores como GaAs, InP, etc.

VET Energy utiliza grafito de alta pureza con recubrimiento de CVD-SiC para mejorar la estabilidad química:

1. Material de grafito de alta pureza
Alta conductividad térmica: la conductividad térmica del grafito es tres veces mayor que la del silicio, lo que permite transferir rápidamente el calor desde la fuente de calentamiento a la oblea y acortar el tiempo de calentamiento.
Resistencia mecánica: Densidad del grafito bajo presión isostática ≥ 1,85 g/cm³, capaz de soportar altas temperaturas superiores a 1200 ℃ sin deformarse.

2. Recubrimiento de SiC mediante CVD
Mediante deposición química de vapor (CVD), se forma una capa de β-SiC sobre la superficie del grafito, con una pureza de ≥ 99,99995%, un error de uniformidad en el espesor del recubrimiento inferior a ±5% y una rugosidad superficial inferior a Ra0,5 µm.

3. Mejora del rendimiento:
Resistencia a la corrosión: puede soportar gases altamente corrosivos como Cl2, HCl, etc., y puede extender la vida útil de la epitaxia de GaN hasta tres veces en un entorno de NH3.
Estabilidad térmica: El coeficiente de dilatación térmica (4,5 × 10⁻⁶/℃) coincide con el del grafito para evitar el agrietamiento del revestimiento causado por las fluctuaciones de temperatura.
Dureza y resistencia al desgaste: La dureza Vickers alcanza los 28 GPa, lo que supone 10 veces más que el grafito y puede reducir el riesgo de arañazos en las obleas.