Epitaxiale groei van wafers wordt bereikt met behulp van MOCVD-technologie (Metal Organic Chemical Vapor Deposition), waarbij uiterst zuivere gassen in de reactor worden geïnjecteerd en nauwkeurig worden gedoseerd, zodat ze bij verhoogde temperaturen samensmelten en chemische interacties veroorzaken. Vervolgens worden ze in zeer dunne atomaire lagen afgezet op halfgeleiderwafers en vormen ze epitaxie van materialen en samengestelde halfgeleiders.
Bij CVD-apparatuur kan het substraat niet rechtstreeks op metaal of simpelweg op een ondergrond worden geplaatst voor epitaxiale depositie, omdat dit door vele factoren wordt beïnvloed. Daarom is een susceptor of tray nodig om het substraat vast te houden, waarna CVD-technologie wordt gebruikt om epitaxiale depositie op het substraat uit te voeren. Deze susceptor is eenMOCVD grafiet susceptor(ook wel genoemdMOCVD grafietbak).
De structuur ervan wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding:
Waarom heeft de grafiet-susceptor een CVD-coating nodig?
De grafietsusceptor is een van de belangrijkste componenten in MOCVD-apparatuur. Het is de drager en het verwarmingselement van het substraat. Prestatieparameters zoals thermische stabiliteit en thermische uniformiteit spelen een doorslaggevende rol in de kwaliteit van de epitaxiale materiaalgroei en bepalen direct de uniformiteit en zuiverheid van epitaxiale dunnefilmmaterialen. De kwaliteit ervan is daarom direct van invloed op de bereiding van epitaxiale wafers. Tegelijkertijd is het, met de toename van het aantal toepassingen en de veranderende werkomstandigheden, zeer slijtgevoelig en dient het als verbruiksartikel. De uitstekende thermische geleidbaarheid en stabiliteit van grafiet geven het een groot voordeel als basiscomponent van MOCVD-apparatuur.
Als het echter alleen om puur grafiet gaat, zullen er problemen ontstaan. Tijdens het productieproces zullen er corrosieve gassen en metaalorganisch materiaal achterblijven, waardoor de grafietsusceptor corrodeert en afbreekt, wat de levensduur ervan aanzienlijk verkort. Tegelijkertijd veroorzaakt het vallende grafietpoeder vervuiling van de wafer, dus deze problemen moeten al tijdens de voorbereiding van de basis worden opgelost. Coatingtechnologie kan zorgen voor de fixatie van het oppervlaktepoeder, de thermische geleidbaarheid verbeteren en de warmteverdeling in balans brengen, en is de belangrijkste technologie geworden om dit probleem op te lossen.
Afhankelijk van de toepassingsomgeving en de gebruiksvereisten van de grafietbasis moet de oppervlaktecoating de volgende eigenschappen hebben:
1. Hoge dichtheid en volledige dekking:De grafietbasis bevindt zich in een omgeving met hoge temperaturen en corrosie. Het oppervlak moet volledig bedekt zijn en de coating moet een goede dichtheid hebben om een goede beschermende rol te kunnen spelen.
2. Goede vlakheid van het oppervlak:Omdat de grafietbasis die voor de groei van monokristallen wordt gebruikt een zeer hoge oppervlaktevlakheid vereist, moet de oorspronkelijke vlakheid van de basis behouden blijven nadat de coating is aangebracht. Dat wil zeggen dat het oppervlak van de coating uniform moet zijn.
3. Goede hechtsterkte:Het verkleinen van het verschil in thermische uitzettingscoëfficiënt tussen de grafietbasis en het coatingmateriaal kan de hechting tussen beide effectief verbeteren. Na blootstelling aan thermische cycli bij hoge en lage temperaturen zal de coating niet snel scheuren.
4. Hoge thermische geleidbaarheid:Voor hoogwaardige chipgroei is het noodzakelijk dat de grafietbasis snel en gelijkmatig warmte afgeeft. Daarom moet het coatingmateriaal een hoge thermische geleidbaarheid hebben.
5. Hoog smeltpunt, hoge oxidatiebestendigheid en corrosiebestendigheid:De coating moet stabiel kunnen functioneren in een omgeving met hoge temperaturen en corrosieve stoffen.
De thermische stabiliteit, thermische uniformiteit en andere prestatieparameters van deSiC-gecoate grafietsusceptorspelen een beslissende rol in de kwaliteit van de epitaxiale materiaalgroei en vormen daarom het belangrijkste onderdeel van MOCVD-apparatuur.
De kristalvorm β-SiC (3C-SiC) is gekozen als coating. Vergeleken met andere kristalvormen heeft deze kristalvorm een reeks uitstekende eigenschappen, zoals een goede thermodynamische stabiliteit, oxidatiebestendigheid en corrosiebestendigheid. Tegelijkertijd heeft het een thermische geleidbaarheid die vrijwel gelijk is aan die van grafiet, wat de grafietbasis bijzondere eigenschappen geeft. Het kan effectief falen van de grafietbasis, veroorzaakt door oxidatie bij hoge temperaturen, corrosie en poederverlies tijdens gebruik, oplossen en het oppervlak van de grafietbasis dicht, niet-poreus, hittebestendig, corrosiebestendig, antioxidatief en andere eigenschappen maken, waardoor de epitaxiale kwaliteit van het kristal en de levensduur van de grafietbasis worden verbeterd (de levensduur van de met SiC gecoate grafietbasis wordt gemeten in ovens).
Hoe kiest u een MOCVD-grafietschaal/-susceptor die bestand is tegen hoge temperaturen en corrosie?
Bij het kiezen van eengrafietbakje of susceptor voor MOCVDdie bestand is tegen corrosie bij hoge temperaturen, moeten de volgende belangrijke factoren in overweging worden genomen:
1. Materiaalzuiverheid:Grafietmaterialen met een hoge zuiverheidsgraad zijn beter bestand tegen corrosie en oxidatie bij hoge temperaturen en verminderen de invloed van onzuiverheden op het afzettingsproces.
2. Dichtheid en porositeit:Grafietschalen met een hoge dichtheid en lage porositeit hebben een betere mechanische sterkte en corrosiebestendigheid en kunnen effectief gaspenetratie en materiaalerosie voorkomen.
3. Thermische geleidbaarheid:De grafietbak met een hoge thermische geleidbaarheid zorgt voor een gelijkmatige warmteverdeling, vermindert thermische spanning en verbetert de stabiliteit en levensduur van de apparatuur.
4. Oppervlaktebehandeling:Grafietpallets die een speciale oppervlaktebehandeling hebben ondergaan, zoals coating of plating, kunnen hun corrosiebestendigheid en slijtvastheid verder verbeteren.
5. Grootte en vorm:Selecteer de juiste maat en vorm volgens de specifieke vereisten van de MOCVD-apparatuur om de compatibiliteit van de tray met de apparatuur en het bedieningsgemak te garanderen.
6. Reputatie van de fabrikant:Kies een fabrikant met een goede reputatie en ruime ervaring om de betrouwbaarheid van de productkwaliteit en aftersales-service te garanderen.
7. Kosteneffectiviteit:Houd bij het voldoen aan de technische vereisten rekening met de kosteneffectiviteit en kies voor producten met een hogere prijs-kwaliteitverhouding.
VET Energy is een leverancier van susceptors van zeer zuiver grafiet. Wij bieden een breed scala aan categorieën en kunnen worden gebruikt in MOCVD-apparatuur van verschillende merken, modellen en specificaties. DeSiC-gecoate grafietsusceptorDe door VET Energy geproduceerde producten hebben geen contactpunten met de coating en geen zwakke schakels. Qua levensduur kunnen ze voldoen aan de eisen van klanten met verschillende behoeften (waaronder het gebruik van chloorhoudende atmosferen). Klanten zijn welkom voor advies en vragen.
Plaatsingstijd: 1 maart 2025