에피택셜 에피 흑연 배럴 서셉터

에피택셜 에피 흑연 배럴 서셉터

에피택셜 에피 흑연 배럴 서셉터증착이나 에피택시 공정과 같은 제조 공정 중에 반도체 기판을 고정하고 가열하는 데 사용되는 특별히 설계된 지지 및 가열 장치입니다.

구조는 일반적으로 원통형이거나 약간 통 모양이며, 표면에는 웨이퍼를 놓기 위한 여러 개의 포켓이나 플랫폼이 있으며, 가열 방법에 따라 단단하거나 속이 빈 디자인이 될 수 있습니다.

에피택셜 배럴 서셉터의 주요 기능:

1. 웨이퍼 캐리어 및 온도 제어
서셉터 표면은 여러 개의 웨이퍼 포켓(예: 육각형 또는 팔각형 배열)으로 설계되어 6~15개의 웨이퍼를 동시에 지지할 수 있습니다. 고순도 흑연(120~150W/mK)의 높은 열전도도는 빠른 열 전달을 보장하며, 회전 기능(5~20 RPM)과 결합하여 웨이퍼 표면 온도 편차를 ± 1℃ 미만, 에피택셜층 두께 균일도를 1% 미만으로 유지합니다.

2. 반응가스 흐름 방향 최적화
서셉터 표면의 미세 구조는 경계층 효과를 깨고 반응 가스(SiH4, NH3 등)의 균일한 분포를 가능하게 하며 증착 속도의 일관성을 개선합니다.

3. 오염 방지 및 부식 방지 보호
흑연 기판은 고온에서 분해되어 금속 불순물(Fe, Ni 등)이 방출되기 쉬운 반면, 100μm 두께의 CVD SiC 코팅은 고밀도 장벽을 형성하여 흑연 휘발을 억제하여 웨이퍼 결함률을 <0.1 결함/cm²로 낮출 수 있습니다.

응용 프로그램:
- 주로 실리콘 에피택셜 성장에 사용됨
- GaAs, InP 등 다른 반도체 소재의 에피택시에도 적용 가능

VET Energy는 화학적 안정성을 강화하기 위해 CVD-SiC 코팅이 된 고순도 흑연을 사용합니다.

1. 고순도 흑연 소재
높은 열전도도: 흑연의 열전도도는 실리콘의 3배로, 열원에서 웨이퍼로 열을 빠르게 전달하여 가열 시간을 단축할 수 있습니다.
기계적 강도: 등압 흑연 밀도 ≥ 1.85 g/cm³, 변형 없이 1200℃ 이상의 고온을 견딜 수 있음.

2. CVD SiC 코팅
화학 기상 증착(CVD)을 이용하여 흑연 표면에 β-SiC 층을 형성하였으며, 순도는 ≥ 99.99995%이고, 코팅 두께 균일 오차는 ±5% 이내이며, 표면 거칠기는 Ra0.5um 이하입니다.

3. 성능 개선:
부식 저항성: Cl2, HCl 등과 같은 높은 부식성 가스를 견딜 수 있으며, NH3 환경에서 GaN 에피택시의 수명을 3배까지 연장할 수 있습니다.
열 안정성: 열팽창 계수(4.5 × 10-6/℃)가 흑연과 일치하여 온도 변화로 인한 코팅 균열을 방지합니다.
경도 및 내마모성: 비커스 경도는 28GPa에 달하며, 이는 흑연보다 10배 더 높고 웨이퍼 긁힘 위험을 줄일 수 있습니다.