מהו מגש גרפיט MOCVD?

גידול אפיטקסיאלי של פרוסות סיליקון מושג באמצעות טכנולוגיית שקיעת אדים כימית אורגנית של מתכת (MOCVD), שבה מוזרקים גזים טהורים במיוחד לתוך הכור ומדודים דק, כך שהם מתאחדים בטמפרטורות גבוהות כדי לגרום לאינטראקציות כימיות ומופקדים על פרוסות סיליקון מוליכים למחצה בשכבות אטומיות דקות מאוד ליצירת אפיטקסיה של חומרים ומוליכים למחצה מורכבים.

בציוד CVD, לא ניתן להניח את המצע ישירות על מתכת או פשוט על בסיס לצורך הפקדה אפיטקסיאלית, מכיוון שהוא יושפע מגורמים רבים. לכן, יש צורך בספקטר או מגש כדי להחזיק את המצע, ולאחר מכן להשתמש בטכנולוגיית CVD כדי לבצע הפקדה אפיטקסיאלית על המצע. ספקטר זה הוא...תומך גרפיט MOCVD(נקרא גםמגש גרפיט MOCVD).

המבנה שלו מוצג באיור למטה:

מדוע צריך ציפוי CVD לספקטר גרפיט?

סוכן הגרפיט הוא אחד המרכיבים המרכזיים בציוד MOCVD. זהו הנשא וגוף החימום של המצע. פרמטרי הביצועים שלו, כגון יציבות תרמית ואחידות תרמית, ממלאים תפקיד מכריע באיכות צמיחת החומר האפיטקסיאלי, וקובעים ישירות את האחידות והטוהר של חומרי שכבה דקה אפיטקסיאליים. לכן, איכותו משפיעה ישירות על הכנת פרוסות אפיטקסיאליות. יחד עם זאת, עם העלייה במספר השימושים והשינויים בתנאי העבודה, קל מאוד ללבוש אותו ולהיקרע, והוא מוצר מתכלה. המוליכות התרמית והיציבות המעולים של הגרפיט מעניקים לו יתרון גדול כרכיב בסיסי של ציוד MOCVD.

עם זאת, אם מדובר רק בגרפיט טהור, יהיו כמה בעיות. בתהליך הייצור, יהיו שיורי גזים קורוזיביים וחומר אורגני מתכתי, וקולטן הגרפיט יישחק וייפול, מה שמקצר מאוד את חיי השירות של קולטן הגרפיט. במקביל, אבקת הגרפיט הנופלת תגרום גם היא לזיהום הוופל, ולכן יש לפתור בעיות אלו בתהליך הכנת הבסיס. טכנולוגיית ציפוי יכולה לספק קיבוע אבקה על פני השטח, לשפר את המוליכות התרמית ולאזן את פיזור החום, והפכה לטכנולוגיה העיקרית לפתרון בעיה זו.

בהתאם לסביבת היישום ולדרישות השימוש של בסיס הגרפיט, ציפוי פני השטח צריך להיות בעל המאפיינים הבאים:

1. צפיפות גבוהה וכיסוי מלא:בסיס הגרפיט נמצא בסביבת עבודה עם טמפרטורה גבוהה וקורוזיביות. יש לכסות את פני השטח במלואם, ולציפוי חייב להיות צפיפות טובה כדי למלא תפקיד מגן טוב.

2. שטוחות פני השטח טובה:מכיוון שבסיס הגרפיט המשמש לגידול גביש יחיד דורש שטוחות פני שטח גבוהה מאוד, יש לשמור על השטיחות המקורית של הבסיס לאחר הכנת הציפוי, כלומר, פני הציפוי חייבים להיות אחידים.

3. חוזק הדבקה טוב:צמצום ההבדל במקדם ההתפשטות התרמית בין בסיס הגרפיט לחומר הציפוי יכול לשפר ביעילות את חוזק ההדבקה ביניהם. לאחר מחזורי תרמית בטמפרטורה גבוהה ונמוכה, הציפוי אינו נסדק בקלות.

4. מוליכות תרמית גבוהה:צמיחת שבבים איכותית דורשת מבסיס הגרפיט לספק חום מהיר ואחיד, ולכן חומר הציפוי צריך להיות בעל מוליכות תרמית גבוהה.

5. נקודת התכה גבוהה, עמידות בפני חמצון בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני קורוזיה:הציפוי צריך להיות מסוגל לעבוד ביציבות בטמפרטורה גבוהה ובסביבת עבודה קורוזיבית.

היציבות התרמית, האחידות התרמית ופרמטרי ביצועים אחרים שלסוליד גרפיט מצופה SiCלמלא תפקיד מכריע באיכות צמיחת החומר האפיטקסיאלי, ולכן זהו המרכיב המרכזי העיקרי של ציוד MOCVD.

ציפוי גבישי β-SiC (3C-SiC) נבחר. בהשוואה לצורות גביש אחרות, גביש זה בעל סדרה של תכונות מצוינות כגון יציבות תרמודינמית טובה, עמידות בפני חמצון ועמידות בפני קורוזיה. יחד עם זאת, יש לו מוליכות תרמית התואמת באופן מהותי לזו של גרפיט, ובכך מעניק לבסיס הגרפיט תכונות מיוחדות. הוא יכול לפתור ביעילות את הכשל של בסיס הגרפיט הנגרם מחמצון בטמפרטורה גבוהה, קורוזיה ואובדן אבקה במהלך השירות, ולהפוך את פני השטח של בסיס הגרפיט לצפופים, לא נקבוביים, עמידים בטמפרטורה גבוהה, נגד קורוזיה, נוגדי חמצון ותכונות אחרות, ובכך לשפר את איכות האפיטקסיאלית של הגביש ואת חיי השירות של בסיס הגרפיט (חיי השירות של בסיס הגרפיט המצופה SiC נמדדים בתנורים).

כיצד לבחור מגש/קולטן גרפיט MOCVD עמיד בפני טמפרטורה גבוהה וקורוזיה?

בעת בחירתמגש גרפיט או סוסceptor עבור MOCVDשעמיד בפני קורוזיה בטמפרטורה גבוהה, יש לקחת בחשבון את הגורמים המרכזיים הבאים:

1. טוהר החומר:חומרי גרפיט בעלי טוהר גבוה יכולים לעמוד טוב יותר בפני קורוזיה וחמצון בטמפרטורות גבוהות ולהפחית את השפעת הזיהומים על תהליך השיקוע.

2. צפיפות ונקבוביות:מגשי גרפיט בעלי צפיפות גבוהה ונקבוביות נמוכה הם בעלי חוזק מכני ועמידות בפני קורוזיה טובים יותר, ויכולים למנוע ביעילות חדירת גז ושחיקה של החומר.

3. מוליכות תרמית:מגש הגרפיט בעל מוליכות תרמית גבוהה מסייע בפיזר חום באופן שווה, להפחית עומס תרמי ולשפר את היציבות ואת חיי השירות של הציוד.

4. טיפול פני השטח:משטחי גרפיט שעברו טיפול מיוחד בפני השטח, כגון ציפוי או ציפוי, יכולים לשפר עוד יותר את עמידותם בפני קורוזיה ועמידותם בפני שחיקה.

5. גודל וצורה:בהתאם לדרישות הספציפיות של ציוד MOCVD, יש לבחור את הגודל והצורה המתאימים כדי להבטיח את תאימות המגש לציוד ואת נוחות התפעול.

6. מוניטין היצרן:בחרו יצרן בעל מוניטין טוב וניסיון עשיר כדי להבטיח את אמינות איכות המוצר ושירות לאחר המכירה.

7. יעילות כלכלית:על בסיס עמידה בדרישות הטכניות, יש לשקול את יעילות העלות ולבחור מוצרים בעלי ביצועי עלות גבוהים יותר.

VET Energy היא ספקית של סוספטורים גרפיט בעלי טוהר גבוה, אנו מציעים מגוון רחב של קטגוריות, וניתן להשתמש בהם בציוד MOCVD של מותגים, דגמים ומפרטים שונים.סוליד גרפיט מצופה SiCלמוצרים המיוצרים על ידי VET Energy אין נקודות מגע עם הציפוי ואין חוליות חלשות. מבחינת חיי השירות, הם יכולים לעמוד בדרישות של לקוחות בעלי צרכים שונים (כולל שימוש באטמוספרות המכילות כלור), והלקוחות מוזמנים להתייעץ ולברר.