Epitaksjalny wspornik baryłkowy z grafitu epitaksjalnego

Epitaksjalny wspornik baryłkowy z grafitu epitaksjalnego

Epitaksjalny wspornik baryłkowy z grafitu epitaksjalnegojest specjalnie zaprojektowanym urządzeniem podtrzymującym i grzewczym, służącym do przytrzymywania i ogrzewania podłoży półprzewodnikowych w trakcie procesów produkcyjnych, np. osadzania lub epitaksji.

Jego struktura jest zazwyczaj cylindryczna lub lekko beczkowata, powierzchnia posiada wiele kieszeni lub platform do umieszczania płytek, może być pełna lub pusta w zależności od metody ogrzewania.

Główne funkcje epitaksjalnego susceptora beczkowego:

1. Nośnik wafli i kontrola temperatury
Powierzchnia susceptora została zaprojektowana z wieloma kieszeniami na płytki (np. w układzie heksagonalnym lub ośmiokątnym), które mogą pomieścić jednocześnie 6-15 płytek. Wysoka przewodność cieplna grafitu o wysokiej czystości (120-150 W/mK) zapewnia szybkie przenoszenie ciepła, w połączeniu z funkcją rotacji (5-20 obr./min), co skutkuje odchyleniem temperatury powierzchni płytki <± 1°C i jednorodnością grubości warstwy epitaksjalnej <1%.

2. Optymalizacja kierunku przepływu gazu reagującego
Mikrostruktura powierzchni susceptora może przełamać efekt warstwy granicznej, umożliwiając równomierne rozprowadzenie gazów reakcyjnych (takich jak SiH4, NH3) i poprawiając spójność szybkości osadzania.

3. Ochrona przed zanieczyszczeniami i korozją
Podłoża grafitowe są podatne na rozkład i uwalnianie zanieczyszczeń metalicznych (takich jak Fe, Ni) w wysokich temperaturach, podczas gdy powłoka CVD SiC o grubości 100 μm może utworzyć gęstą barierę zapobiegającą ulatnianiu się grafitu, co skutkuje zmniejszeniem liczby defektów wafli do <0,1 defektów/cm².

Zastosowania:
- Stosowany głównie do epitaksjalnego wzrostu krzemu
-Można ją stosować także do epitaksji innych materiałów półprzewodnikowych, takich jak GaAs, InP itp.

VET Energy wykorzystuje grafit o wysokiej czystości z powłoką CVD-SiC w celu zwiększenia stabilności chemicznej:

1. Materiał grafitowy o wysokiej czystości
Wysoka przewodność cieplna: przewodność cieplna grafitu jest trzykrotnie większa niż krzemu, co umożliwia szybkie przenoszenie ciepła ze źródła ciepła do wafla i skrócenie czasu nagrzewania.
Wytrzymałość mechaniczna: gęstość grafitu izostatycznego ≥ 1,85 g/cm³, wytrzymuje wysokie temperatury powyżej 1200 ℃ bez odkształceń.

2. Powłoka CVD SiC
Warstwa β-SiC powstaje na powierzchni grafitu metodą osadzania chemicznego z fazy gazowej (CVD) o czystości ≥ 99,99995%, błąd jednorodności grubości powłoki jest mniejszy niż ±5%, a chropowatość powierzchni jest mniejsza niż Ra0,5um.

3. Poprawa wydajności:
Odporność na korozję: wytrzymuje działanie silnie żrących gazów, takich jak Cl2, HCl itp., co może wydłużyć żywotność epitaksji GaN nawet trzykrotnie w środowisku NH3.
Stabilność termiczna: współczynnik rozszerzalności cieplnej (4,5 × 10-6/℃) jest taki sam jak w przypadku grafitu, co zapobiega pękaniu powłoki pod wpływem wahań temperatury.
Twardość i odporność na zużycie: Twardość Vickersa sięga 28 GPa, co jest 10-krotnie wyższą wartością niż w przypadku grafitu i może ograniczyć ryzyko zarysowania wafli.