에피택셜 에피 흑연 배럴 서셉터

에피택셜 에피 흑연 배럴 서셉터

에피택셜 에피 흑연 배럴 서셉터이 장치는 증착 또는 에피택시 공정과 같은 제조 공정 동안 반도체 기판을 고정하고 가열하는 데 사용되는 특수 설계된 지지 및 가열 장치입니다.

그 구조는 일반적으로 원통형 또는 약간 배럴형이며, 표면에는 웨이퍼를 놓기 위한 여러 개의 포켓이나 플랫폼이 있고, 가열 방식에 따라 속이 꽉 차 있거나 속이 비어 있는 디자인일 수 있습니다.

에피택셜 배럴 서셉터의 주요 기능:

1. 웨이퍼 캐리어 및 온도 제어
서셉터 표면은 육각형 또는 팔각형 배열과 같은 여러 개의 웨이퍼 포켓으로 설계되어 6~15개의 웨이퍼를 동시에 수용할 수 있습니다. 고순도 흑연의 높은 열전도율(120~150W/mK)은 빠른 열 전달을 보장하며, 회전 기능(5~20RPM)과 결합하여 웨이퍼 표면 온도 편차를 ±1℃ 미만으로, 에피택셜 층 두께 균일도를 1% 미만으로 달성합니다.

2. 반응 가스 흐름 방향 최적화
서셉터 표면의 미세구조는 경계층 효과를 차단하여 반응 가스(예: SiH4, NH3)의 균일한 분포를 가능하게 하고 증착 속도의 일관성을 향상시킬 수 있습니다.

3. 오염 방지 및 부식 방지
흑연 기판은 고온에서 분해되어 금속 불순물(예: Fe, Ni)을 방출하기 쉽지만, 100μm 두께의 CVD SiC 코팅은 흑연 휘발을 억제하는 조밀한 장벽을 형성하여 웨이퍼 결함률을 0.1개/cm² 미만으로 낮출 수 있습니다.

응용 분야:
-주로 실리콘 에피택셜 성장에 사용됩니다.
-또한 GaAs, InP 등과 같은 다른 반도체 재료의 에피택시에도 적용 가능합니다.

VET Energy는 화학적 안정성을 향상시키기 위해 CVD-SiC 코팅이 적용된 고순도 흑연을 사용합니다.

1. 고순도 흑연 소재
높은 열전도율: 흑연의 열전도율은 실리콘의 3배에 달하여, 열원에서 웨이퍼로 열을 빠르게 전달하고 가열 시간을 단축할 수 있습니다.
기계적 강도: 등방압 흑연 밀도 ≥ 1.85 g/cm³로, 1200℃ 이상의 고온에서도 변형 없이 견딜 수 있습니다.

2. CVD SiC 코팅
화학 기상 증착(CVD)을 통해 흑연 표면에 β-SiC 층이 형성되며, 순도는 99.99995% 이상이고, 코팅 두께의 균일도 오차는 ±5% 미만이며, 표면 거칠기는 Ra0.5μm 미만이다.

3. 성능 향상:
내식성: Cl2, HCl 등과 같은 부식성이 강한 가스를 견딜 수 있으며, NH3 환경에서 GaN 에피택시의 수명을 3배까지 연장할 수 있습니다.
열 안정성: 열팽창 계수(4.5 × 10⁻⁶/℃)가 흑연과 유사하여 온도 변화로 인한 코팅 균열을 방지합니다.
경도 및 내마모성: 비커스 경도는 28GPa에 달하며, 이는 흑연보다 10배 높은 수치로 웨이퍼 긁힘 위험을 줄일 수 있습니다.