エピタキシャルエピグラファイトバレルサセプタ

エピタキシャルエピグラファイトバレルサセプタ

エピタキシャルエピグラファイトバレルサセプタこれは、成膜やエピタキシャル成長などの製造工程において、半導体基板を保持および加熱するために使用される、特別に設計された支持・加熱装置です。

その構造は、一般的に円筒形またはやや樽形をしており、表面にはウェハを配置するための複数のポケットまたはプラットフォームが設​​けられており、加熱方法に応じて中実または中空のデザインとなる。

エピタキシャルバレルサセプターの主な機能：

1. ウェハーキャリアと温度制御
サセプタ表面は、複数のウェーハポケット（六角形や八角形など）を備えており、6～15枚のウェーハを同時に保持できます。高純度グラファイトの高い熱伝導率（120～150W/mK）により迅速な熱伝達が実現し、回転機能（5～20RPM）と相まって、ウェーハ表面温度の偏差は±1℃未満、エピタキシャル層の厚さの均一性は1%未満となります。

2. 反応ガス流方向の最適化
サセプター表面の微細構造は境界層効果を打破し、反応ガス（SiH4、NH3など）の均一な分布を可能にし、成膜速度の一貫性を向上させることができる。

3. 防汚・防食保護
グラファイト基板は高温で分解し、金属不純物（Fe、Niなど）を放出する傾向があるが、100μm厚のCVD SiCコーティングはグラファイトの揮発を抑制する緻密なバリアを形成し、ウェーハの欠陥率を0.1欠陥/cm²未満に抑えることができる。

アプリケーション:
主にシリコンのエピタキシャル成長に使用されます。
-GaAs、InPなどの他の半導体材料のエピタキシャル成長にも適用可能です。

VET Energy社は、化学的安定性を高めるために、CVD-SiCコーティングを施した高純度グラファイトを使用しています。

1. 高純度グラファイト材料
高い熱伝導率：グラファイトの熱伝導率はシリコンの3倍であり、加熱源からウェハーへ熱を素早く伝達し、加熱時間を短縮することができる。
機械的強度：等方圧グラファイト密度1.85g/cm³以上、1200℃を超える高温でも変形することなく耐えることができる。

2. CVD SiCコーティング
化学気相成長法（CVD）により、グラファイト表面にβ-SiC層が形成される。純度は99.99995%以上、コーティング厚さの均一性誤差は±5%未満、表面粗さはRa0.5μm未満である。

3. パフォーマンスの向上：
耐腐食性：Cl2、HClなどの高腐食性ガスに耐えることができ、NH3環境下ではGaNエピタキシャルの寿命を3倍に延ばすことができます。
熱安定性：熱膨張係数（4.5 × 10⁻⁶/℃）がグラファイトと一致しているため、温度変動によるコーティングのひび割れを防ぎます。
硬度と耐摩耗性：ビッカース硬度は28GPaに達し、グラファイトの10倍であり、ウェハーの傷のリスクを低減できます。