Cos'è un vassoio in grafite MOCVD?

La crescita epitassiale dei wafer viene ottenuta tramite la tecnologia MOCVD (deposizione chimica da vapore di materiali organici metallici), in cui gas ultra puri vengono iniettati nel reattore e dosati con precisione, in modo che si combinino a temperature elevate per causare interazioni chimiche e vengano depositati sui wafer semiconduttori in strati atomici molto sottili per formare l'epitassia dei materiali e dei semiconduttori composti.

Nelle apparecchiature CVD, il substrato non può essere posizionato direttamente sul metallo o semplicemente su una base per la deposizione epitassiale, poiché la sua posizione è influenzata da molti fattori. Pertanto, è necessario un suscettore o un vassoio per contenere il substrato e quindi utilizzare la tecnologia CVD per eseguire la deposizione epitassiale sul substrato. Questo suscettore è unSuscettore di grafite MOCVD(chiamato ancheVassoio in grafite MOCVD).

La sua struttura è mostrata nella figura sottostante:

Perché il suscettore di grafite necessita di rivestimento CVD?

Il suscettore in grafite è uno dei componenti principali delle apparecchiature MOCVD. Costituisce il supporto e l'elemento riscaldante del substrato. I suoi parametri prestazionali, come la stabilità termica e l'uniformità termica, giocano un ruolo decisivo nella qualità della crescita del materiale epitassiale e determinano direttamente l'uniformità e la purezza dei materiali epitassiali a film sottile. Pertanto, la sua qualità influisce direttamente sulla preparazione dei wafer epitassiali. Allo stesso tempo, con l'aumento del numero di utilizzi e il cambiamento delle condizioni di lavoro, è molto facile da usurare, diventando un materiale di consumo. L'eccellente conduttività termica e la stabilità della grafite le conferiscono un grande vantaggio come componente di base delle apparecchiature MOCVD.

Tuttavia, se si tratta solo di grafite pura, si presenteranno alcuni problemi. Durante il processo di produzione, si formeranno gas corrosivi residui e materia organica metallica, che causeranno la corrosione e il distacco del suscettore di grafite, riducendone notevolmente la durata. Allo stesso tempo, la polvere di grafite in caduta causerà anche l'inquinamento del wafer, quindi questi problemi devono essere risolti durante il processo di preparazione della base. La tecnologia di rivestimento può fornire il fissaggio della polvere superficiale, migliorare la conduttività termica e bilanciare la distribuzione del calore, ed è diventata la tecnologia principale per risolvere questo problema.

A seconda dell'ambiente applicativo e dei requisiti di utilizzo della base di grafite, il rivestimento superficiale dovrebbe avere le seguenti caratteristiche:

1. Alta densità e copertura completa:La base in grafite si trova in un ambiente di lavoro ad alta temperatura e corrosivo. La superficie deve essere completamente ricoperta e il rivestimento deve avere una buona densità per svolgere un'efficace funzione protettiva.

2. Buona planarità della superficie:Poiché la base di grafite utilizzata per la crescita dei monocristalli richiede un'elevata planarità superficiale, la planarità originale della base deve essere mantenuta dopo la preparazione del rivestimento, ovvero la superficie del rivestimento deve essere uniforme.

3. Buona forza di adesione:Ridurre la differenza nel coefficiente di dilatazione termica tra la base in grafite e il materiale di rivestimento può migliorare efficacemente la resistenza del legame tra i due. Dopo aver sperimentato cicli termici ad alta e bassa temperatura, il rivestimento non si crepa facilmente.

4. Elevata conduttività termica:Per una crescita di chip di alta qualità è necessario che la base di grafite fornisca un calore rapido e uniforme, quindi il materiale di rivestimento deve avere un'elevata conduttività termica.

5. Elevato punto di fusione, resistenza all'ossidazione ad alta temperatura e resistenza alla corrosione:Il rivestimento deve essere in grado di funzionare stabilmente in un ambiente di lavoro corrosivo e ad alta temperatura.

La stabilità termica, l'uniformità termica e altri parametri prestazionali delSuscettore in grafite rivestito in SiCsvolgono un ruolo decisivo nella qualità della crescita del materiale epitassiale, pertanto rappresentano il componente chiave principale delle apparecchiature MOCVD.

Come rivestimento è stata selezionata la forma cristallina β-SiC (3C-SiC). Rispetto ad altre forme cristalline, questa forma cristallina presenta una serie di eccellenti proprietà, come buona stabilità termodinamica, resistenza all'ossidazione e alla corrosione. Allo stesso tempo, presenta una conduttività termica sostanzialmente in linea con quella della grafite, conferendo alla base di grafite proprietà speciali. Può risolvere efficacemente i problemi di cedimento della base di grafite causati da ossidazione e corrosione ad alta temperatura e perdita di polvere durante l'uso, rendendo la superficie della base di grafite densa, non porosa, resistente alle alte temperature, anticorrosione, antiossidazione e altre caratteristiche, migliorando così la qualità epitassiale del cristallo e la durata della base di grafite (la durata della base di grafite rivestita in SiC viene misurata in forno).

Come scegliere un vassoio/suscettore in grafite MOCVD resistente alle alte temperature e alla corrosione?

Quando si sceglie unvassoio o suscettore in grafite per MOCVDche sia resistente alla corrosione ad alta temperatura, è necessario considerare i seguenti fattori chiave:

1. Purezza del materiale:I materiali in grafite ad elevata purezza possono resistere meglio alla corrosione e all'ossidazione ad alte temperature e ridurre l'impatto delle impurità sul processo di deposizione.

2. Densità e porosità:I vassoi in grafite ad alta densità e bassa porosità presentano una migliore resistenza meccanica e alla corrosione e possono prevenire efficacemente la penetrazione del gas e l'erosione del materiale.

3. Conduttività termica:Il vassoio in grafite ad alta conduttività termica aiuta a distribuire uniformemente il calore, a ridurre lo stress termico e a migliorare la stabilità e la durata utile dell'attrezzatura.

4. Trattamento superficiale:I pallet in grafite sottoposti a trattamenti superficiali speciali, come il rivestimento o la placcatura, possono migliorare ulteriormente la loro resistenza alla corrosione e all'usura.

5. Dimensioni e forma:In base ai requisiti specifici dell'attrezzatura MOCVD, selezionare la dimensione e la forma appropriate per garantire la compatibilità del vassoio con l'attrezzatura e la praticità d'uso.

6. Reputazione del produttore:Scegliete un produttore con un'ottima reputazione e una vasta esperienza per garantire l'affidabilità della qualità del prodotto e del servizio post-vendita.

7. Efficacia in termini di costi:Partendo dal presupposto di soddisfare i requisiti tecnici, considerare il rapporto costo-efficacia e scegliere prodotti con un rapporto costi-prestazioni più elevato.

VET Energy è un fornitore di suscettori di grafite ad alta purezza, offriamo un'ampia gamma di categorie e possiamo utilizzarli in apparecchiature MOCVD di diverse marche, modelli e specifiche.Suscettore in grafite rivestito in SiCI prodotti VET Energy non presentano punti di contatto con il rivestimento né punti deboli. In termini di durata utile, possono soddisfare le esigenze di clienti con diverse caratteristiche (incluso l'utilizzo in atmosfere contenenti cloro); i clienti sono invitati a fornire consulenza e informazioni.