Che cos'è un vassoio in grafite MOCVD?

La crescita epitassiale dei wafer si ottiene tramite la tecnologia di deposizione chimica da fase vapore metallorganica (MOCVD), in cui gas ultrapuri vengono iniettati nel reattore e dosati con precisione, in modo che si combinino ad alte temperature per provocare interazioni chimiche e vengano depositati sui wafer semiconduttori in strati atomici molto sottili per formare l'epitassia di materiali e semiconduttori composti.

Nelle apparecchiature CVD, il substrato non può essere posizionato direttamente sul metallo o semplicemente su una base per la deposizione epitassiale, perché verrebbe influenzato da molti fattori. Pertanto, è necessario un supporto o un vassoio per tenere il substrato e quindi utilizzare la tecnologia CVD per eseguire la deposizione epitassiale sul substrato. Questo supporto è unsuscettore in grafite MOCVD(chiamato anchevassoio in grafite MOCVD).

La sua struttura è illustrata nella figura sottostante:

Perché il suscettore in grafite necessita di un rivestimento CVD?

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

Tuttavia, se si tratta di grafite pura, si presenteranno alcuni problemi. Durante il processo di produzione, saranno presenti gas corrosivi residui e sostanze organometalliche, che corroderanno e sfalderanno il supporto di grafite, riducendone notevolmente la durata. Allo stesso tempo, la polvere di grafite che si stacca contamina anche il wafer, quindi questi problemi devono essere risolti nella fase di preparazione della base. La tecnologia di rivestimento, che consente di fissare la polvere superficiale, migliorare la conduttività termica e bilanciare la distribuzione del calore, è diventata la tecnologia principale per risolvere questo problema.

In base all'ambiente di applicazione e ai requisiti di utilizzo del supporto in grafite, il rivestimento superficiale dovrebbe presentare 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 di monocristalli richiede una planarità superficiale molto elevata, la planarità originale della base deve essere mantenuta anche 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 di grafite e il materiale di rivestimento può migliorare efficacemente la forza di adesione tra i due. Dopo essere stato sottoposto a 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 calore in modo rapido e uniforme, pertanto il materiale di rivestimento deve avere un'elevata conduttività termica.

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

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

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

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

Quando si sceglie unvassoio o suscettore in grafite per MOCVDPer garantire la resistenza alla corrosione ad alta temperatura, occorre considerare i seguenti fattori chiave:

1. Purezza del materiale:I materiali in grafite ad elevata purezza resistono meglio alla corrosione e all'ossidazione ad alte temperature e riducono 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 di gas e l'erosione del materiale.

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

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

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

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

7. Rapporto costi-efficacia:Nel rispetto dei requisiti tecnici, è opportuno valutare il rapporto costo-efficacia e scegliere prodotti con un miglior rapporto qualità-prezzo.

VET Energy è un fornitore di suscettori di grafite ad alta purezza, offriamo una vasta gamma di categorie e possono essere utilizzati in apparecchiature MOCVD di diverse marche, modelli e specifiche.suscettore in grafite rivestito in SiCI prodotti di VET Energy non presentano punti di contatto del rivestimento né punti deboli. In termini di durata, possono soddisfare le esigenze di clienti con diverse necessità (incluso l'utilizzo in atmosfere contenenti cloro), e i clienti sono invitati a contattarci per qualsiasi informazione o chiarimento.