گیرنده اپیتاکسیال اپی گرافیت بشکه ای

گیرنده اپیتاکسیال اپی گرافیت بشکه ای

گیرنده اپیتاکسیال اپی گرافیت بشکه اییک وسیله‌ی نگهدارنده و گرمایشی با طراحی ویژه است که برای نگه داشتن و گرم کردن زیرلایه‌های نیمه‌هادی در طول فرآیندهای تولیدی مانند فرآیندهای رسوب‌گذاری یا اپیتاکسی استفاده می‌شود.

ساختار آن معمولاً شامل استوانه‌ای یا کمی بشکه‌ای شکل است، سطح آن دارای چندین محفظه یا سکو برای قرار دادن ویفرها است و بسته به روش گرمایش، می‌تواند توپر یا توخالی باشد.

کارکردهای اصلی گیرنده بشکه‌ای اپیتاکسیال:

۱. حامل ویفر و کنترل دما
سطح گیرنده با چندین محفظه ویفر (مانند چیدمان شش ضلعی یا هشت ضلعی) طراحی شده است که می‌تواند 6 تا 15 ویفر را به طور همزمان پشتیبانی کند. رسانایی حرارتی بالای گرافیت با خلوص بالا (120-150 وات بر میلی‌کلوین) انتقال سریع گرما را تضمین می‌کند، همراه با عملکرد چرخش (5-20 دور در دقیقه)، که منجر به انحراف دمای سطح ویفر <± 1 ℃ و یکنواختی ضخامت لایه اپیتکسیال <1٪ می‌شود.

۲. بهینه‌سازی جهت جریان گاز واکنش‌دهنده
ریزساختار سطح جاذب می‌تواند اثر لایه مرزی را از بین ببرد و امکان توزیع یکنواخت گازهای واکنش (مانند SiH4، NH3) را فراهم کند و ثبات نرخ رسوب را بهبود بخشد.

۳. محافظت در برابر آلودگی و خوردگی
زیرلایه‌های گرافیتی در دماهای بالا مستعد تجزیه و آزاد شدن ناخالصی‌های فلزی (مانند آهن، نیکل) هستند، در حالی که یک پوشش SiC با ضخامت 100 میکرومتر به روش CVD می‌تواند یک مانع متراکم برای جلوگیری از تبخیر گرافیت تشکیل دهد و در نتیجه نرخ نقص ویفر به کمتر از 0.1 نقص در سانتی‌متر مربع برسد.

کاربردها:
-عمدتاً برای رشد اپیتاکسیال سیلیکونی استفاده می‌شود
-همچنین برای اپیتاکسی سایر مواد نیمه هادی مانند GaAs، InP و غیره قابل استفاده است.

شرکت VET Energy از گرافیت با خلوص بالا با پوشش CVD-SiC برای افزایش پایداری شیمیایی استفاده می‌کند:

1. مواد گرافیتی با خلوص بالا
رسانایی حرارتی بالا: رسانایی حرارتی گرافیت سه برابر سیلیکون است که می‌تواند به سرعت گرما را از منبع گرمایش به ویفر منتقل کند و زمان گرمایش را کوتاه کند.
استحکام مکانیکی: چگالی گرافیت تحت فشار ایزواستاتیک ≥ ۱.۸۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب، قادر به تحمل دماهای بالای ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد بدون تغییر شکل.

2. پوشش SiC به روش CVD
یک لایه β - SiC با رسوب بخار شیمیایی (CVD) روی سطح گرافیت تشکیل می‌شود، با خلوص ≥ 99.99995٪، خطای یکنواختی ضخامت پوشش کمتر از ±5٪ و زبری سطح کمتر از Ra0.5um است.

۳. بهبود عملکرد:
مقاومت در برابر خوردگی: می‌تواند در برابر گازهای خورنده بالا مانند Cl2، HCl و غیره مقاومت کند، می‌تواند طول عمر اپیتاکسی GaN را در محیط NH3 سه برابر افزایش دهد.
پایداری حرارتی: ضریب انبساط حرارتی (4.5 × 10-6/℃) با گرافیت مطابقت دارد تا از ترک خوردگی پوشش ناشی از نوسانات دما جلوگیری شود.
سختی و مقاومت در برابر سایش: سختی ویکرز به 28 گیگاپاسکال می‌رسد که 10 برابر بیشتر از گرافیت است و می‌تواند خطر خراشیدگی ویفر را کاهش دهد.