Suscepteur de baril épitaxial en graphite épi

Suscepteur de baril épitaxial en graphite épi

Suscepteur de baril épitaxial en graphite épiest un dispositif de support et de chauffage spécialement conçu utilisé pour maintenir et chauffer les substrats semi-conducteurs pendant les processus de fabrication tels que les processus de dépôt ou d'épitaxie.

Sa structure comprend généralement une forme cylindrique ou légèrement tonneau, des caractéristiques de surface multiples de poches ou de plates-formes pour placer les plaquettes, et peut être de conception pleine ou creuse, selon la méthode de chauffage.

Les principales fonctions du suscepteur à tonneau épitaxial :

1. Support de plaquette et contrôle de la température
La surface du suscepteur est conçue avec plusieurs alvéoles (hexagonales ou octogonales) pouvant accueillir 6 à 15 wafers simultanément. La conductivité thermique élevée du graphite haute pureté (120-150 W/mK) assure un transfert thermique rapide, combiné à la fonction de rotation (5-20 tr/min), ce qui se traduit par une variation de température de surface de la plaquette inférieure à ± 1 °C et une uniformité de l'épaisseur de la couche épitaxiale inférieure à 1 %.

2. Optimisation du sens d'écoulement du gaz réactif
La microstructure de la surface du suscepteur peut briser l'effet de couche limite, permettant une distribution uniforme des gaz de réaction (tels que SiH4, NH3) et améliorant la cohérence du taux de dépôt.

3. Protection anti-pollution et anti-corrosion
Les substrats en graphite sont sujets à la décomposition et libèrent des impuretés métalliques (telles que Fe, Ni) à des températures élevées, tandis qu'un revêtement CVD SiC de 100 µm d'épaisseur peut former une barrière dense pour supprimer la volatilisation du graphite, ce qui entraîne un taux de défauts de plaquette de < 0,1 défaut/cm².

Applications :
- Principalement utilisé pour la croissance épitaxiale du silicium
-Également applicable à l'épitaxie d'autres matériaux semi-conducteurs comme GaAs, InP, etc.

VET Energy utilise du graphite de haute pureté avec un revêtement CVD-SiC pour améliorer la stabilité chimique :

1. Matériau en graphite de haute pureté
Conductivité thermique élevée : la conductivité thermique du graphite est trois fois supérieure à celle du silicium, ce qui permet de transférer rapidement la chaleur de la source de chauffage à la plaquette et de raccourcir le temps de chauffage.
Résistance mécanique : densité de graphite sous pression isostatique ≥ 1,85 g/cm³, capable de résister à des températures élevées supérieures à 1200 ℃ sans déformation.

2. Revêtement SiC CVD
Une couche de β-SiC est formée sur la surface du graphite par dépôt chimique en phase vapeur (CVD), avec une pureté ≥ 99,99995 %, l'erreur d'uniformité de l'épaisseur du revêtement est inférieure à ± 5 % et la rugosité de surface est inférieure à Ra0,5 um.

3. Amélioration des performances :
Résistance à la corrosion : peut résister à des gaz hautement corrosifs tels que Cl2, HCl, etc., peut prolonger la durée de vie de l'épitaxie GaN de trois fois dans l'environnement NH3.
Stabilité thermique : Le coefficient de dilatation thermique (4,5 × 10-6/℃) correspond au graphite pour éviter les fissures du revêtement causées par les fluctuations de température.
Dureté et résistance à l'usure : La dureté Vickers atteint 28 GPa, soit 10 fois plus que le graphite et peut réduire le risque de rayures sur les plaquettes.