웨이퍼 에피택셜 성장은 금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD) 기술을 통해 달성됩니다. 이 기술에서는 초고순도 가스를 반응기에 주입하고 미세하게 계량하여 높은 온도에서 결합하여 화학적 상호 작용을 일으키고 매우 얇은 원자층으로 반도체 웨이퍼에 증착하여 재료와 화합물 반도체의 에피택시를 형성합니다.
CVD 장비에서는 기판을 금속이나 베이스 위에 직접 올려놓고 에피택셜 증착을 진행할 수 없습니다. 여러 요인의 영향을 받기 때문입니다. 따라서 기판을 고정하는 서셉터(susceptor)나 트레이(tray)가 필요하며, CVD 기술을 사용하여 기판에 에피택셜 증착을 수행합니다. 이 서셉터는MOCVD 흑연 서셉터(라고도 함MOCVD 흑연 트레이).
그 구조는 아래 그림과 같습니다.
흑연 서셉터에 CVD 코팅이 필요한 이유는 무엇입니까?
흑연 서셉터는 MOCVD 장비의 핵심 부품 중 하나입니다. 흑연은 기판의 캐리어이자 발열체입니다. 열 안정성 및 열 균일성과 같은 성능 변수는 에피택셜 재료 성장 품질에 결정적인 역할을 하며, 에피택셜 박막 재료의 균일성과 순도를 직접적으로 결정합니다. 따라서 흑연 서셉터의 품질은 에피택셜 웨이퍼 제조에 직접적인 영향을 미칩니다. 또한, 사용 횟수 증가 및 작업 조건 변화에 따라 마모가 매우 쉬운 소모품입니다. 흑연은 뛰어난 열전도도와 안정성을 갖추고 있어 MOCVD 장비의 기본 부품으로서 큰 이점을 제공합니다.
하지만 순수 흑연만 사용하는 경우에는 몇 가지 문제가 발생할 수 있습니다. 생산 과정에서 부식성 가스와 금속 유기물이 잔류하고, 흑연 서셉터가 부식되어 떨어져 나가 흑연 서셉터의 수명이 크게 단축됩니다. 또한, 떨어지는 흑연 분말은 웨이퍼 오염을 유발하므로 기판 제작 과정에서 이러한 문제를 해결해야 합니다. 코팅 기술은 표면 분말 고정, 열전도도 향상, 열 분포 균형 조절 등의 효과를 제공하며, 이러한 문제를 해결하는 주요 기술로 자리 잡았습니다.
흑연 기반 재료의 적용 환경 및 사용 요구 사항에 따라 표면 코팅은 다음과 같은 특성을 가져야 합니다.
1. 고밀도 및 전체 커버리지:흑연 베이스는 고온 및 부식성 작업 환경에 노출됩니다. 표면은 완전히 코팅되어야 하며, 코팅 밀도가 높아야 보호 기능을 제대로 수행할 수 있습니다.
2. 표면 평탄도가 좋음:단결정 성장에 사용되는 흑연 베이스는 매우 높은 표면 평탄도가 요구되므로, 코팅을 제조한 후에도 베이스의 원래 평탄도가 유지되어야 합니다. 즉, 코팅 표면이 균일해야 합니다.
3. 좋은 접합 강도:흑연 베이스와 코팅재 사이의 열팽창 계수 차이를 줄이면 두 재료의 접합 강도를 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 고온 및 저온 열 사이클을 거친 후에도 코팅은 쉽게 갈라지지 않습니다.
4. 높은 열전도도:고품질 칩 성장을 위해서는 흑연 기반이 빠르고 균일한 열을 제공해야 하므로 코팅 재료는 높은 열전도도를 가져야 합니다.
5. 높은 융점, 고온 산화 저항성 및 내식성:코팅은 고온 및 부식성 작업 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있어야 합니다.
열 안정성, 열 균일성 및 기타 성능 매개변수SiC 코팅 흑연 서셉터에피택셜 물질 성장의 품질에 결정적인 역할을 하므로 MOCVD 장비의 핵심 구성 요소입니다.
β-SiC(3C-SiC) 결정형이 코팅재로 선택되었습니다. 이 결정형은 다른 결정형과 비교하여 우수한 열역학적 안정성, 내산화성, 내식성 등 여러 가지 우수한 특성을 가지고 있습니다. 동시에 흑연과 거의 동일한 열전도도를 가져 흑연 기재에 특수한 특성을 부여합니다. 고온 산화 및 부식으로 인한 흑연 기재의 파손과 사용 중 분말 손실을 효과적으로 해결하고, 흑연 기재 표면을 치밀하고 다공성이 없으며 고온 내성, 내부식성, 산화 방지 등의 특성을 부여하여 결정 에피택셜 품질과 흑연 기재의 수명을 향상시킵니다(SiC 코팅된 흑연 기재의 수명은 용광로에서 측정).
고온과 부식에 강한 MOCVD 흑연 트레이/서셉터를 선택하는 방법은 무엇입니까?
선택할 때MOCVD용 흑연 트레이 또는 서셉터고온 부식에 대한 저항성을 갖추려면 다음과 같은 핵심 요소를 고려해야 합니다.
1. 재료 순도:고순도 흑연 소재는 고온에서 부식과 산화에 더 잘 견디며 증착 공정에 대한 불순물의 영향을 줄일 수 있습니다.
2. 밀도 및 다공성:밀도가 높고 기공률이 낮은 흑연 트레이는 기계적 강도와 내식성이 더 뛰어나며, 가스 침투와 재료 침식을 효과적으로 방지할 수 있습니다.
3. 열전도도:열전도도가 높은 흑연 트레이는 열을 고르게 분산시키고, 열응력을 줄이며, 장비의 안정성과 수명을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
4. 표면 처리:코팅이나 도금과 같은 특수 표면 처리를 거친 흑연 팔레트는 내식성과 내마모성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
5. 크기 및 모양:MOCVD 장비의 구체적인 요구 사항에 따라 적절한 크기와 모양을 선택하여 트레이와 장비의 호환성과 작동의 편의성을 확보합니다.
6. 제조업체의 평판:제품 품질의 신뢰성과 애프터서비스를 보장하기 위해 좋은 평판과 풍부한 경험을 갖춘 제조업체를 선택하세요.
7. 비용 효율성:기술적 요구 사항을 충족하는 것을 전제로, 비용 효율성을 고려하고 비용 대비 성능이 더 높은 제품을 선택하세요.
VET Energy는 고순도 흑연 서셉터 공급업체로, 다양한 제품군을 제공하며, 다양한 브랜드, 모델 및 사양의 MOCVD 장비에 사용할 수 있습니다.SiC 코팅 흑연 서셉터VET Energy에서 생산하는 제품은 코팅 접점이 없고, 약한 연결 부위도 없습니다. 수명 측면에서 염소 함유 환경 사용 등 다양한 고객의 요구 사항을 충족할 수 있으며, 언제든지 문의해 주시기 바랍니다.
게시 시간: 2025년 3월 1일