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 pour maintenir et chauffer les substrats semi-conducteurs lors de processus de fabrication tels que les processus de dépôt ou d'épitaxie.

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

Fonctions principales du suscepteur à barillet épitaxial :

1. Porte-plaquette et contrôle de la température
La surface du suscepteur est conçue avec de multiples emplacements pour plaquettes (de forme hexagonale ou octogonale, par exemple), pouvant accueillir simultanément 6 à 15 plaquettes. La conductivité thermique élevée du graphite de haute pureté (120-150 W/mK) assure un transfert de chaleur rapide, combiné à la rotation (5-20 tr/min), ce qui permet d'obtenir une variation de température de surface des plaquettes inférieure à ± 1 °C et une uniformité d'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 constance du taux de dépôt.

3. Protection contre la pollution et la corrosion
Les substrats en graphite sont sujets à la décomposition et à la libération d'impuretés métalliques (telles que Fe,Ni) à haute température, tandis qu'un revêtement CVD SiC de 100 μm d'épaisseur peut former une barrière dense pour supprimer la volatilisation du graphite, ce qui donne un taux de défauts de plaquette de < 0,1 défauts/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 du 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 de ≥ 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 µm.

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