Susceptor de barril de grafite Epi Epitaxial

Susceptor de barril de grafite Epi Epitaxial

Susceptor de barril de grafite Epi EpitaxialÉ um dispositivo de suporte e aquecimento especialmente projetado para segurar e aquecer substratos semicondutores durante processos de fabricação, como deposição ou epitaxia.

Sua estrutura inclui uma superfície tipicamente cilíndrica ou ligeiramente em forma de barril, com múltiplos compartimentos ou plataformas para acomodar os wafers, podendo ter um design sólido ou oco, dependendo do método de aquecimento.

As principais funções do susceptor de barril epitaxial:

1. Suporte de wafer e controle de temperatura
A superfície do suporte é projetada com múltiplos compartimentos para wafers (como arranjos hexagonais ou octogonais), que podem suportar de 6 a 15 wafers simultaneamente. A alta condutividade térmica do grafite de alta pureza (120-150 W/mK) garante uma rápida transferência de calor, combinada com a função de rotação (5-20 RPM), resultando em um desvio de temperatura da superfície do wafer de <± 1 ℃ e uniformidade da espessura da camada epitaxial de <1%.

2. Otimização da direção do fluxo de gás reagente
A microestrutura da superfície do suporte pode quebrar o efeito da camada limite, permitindo uma distribuição uniforme dos gases de reação (como SiH4, NH3) e melhorando a consistência da taxa de deposição.

3. Proteção antipoluição e anticorrosiva
Os substratos de grafite são propensos à decomposição e à liberação de impurezas metálicas (como Fe, Ni) em altas temperaturas, enquanto um revestimento de SiC CVD de 100 μm de espessura pode formar uma barreira densa para suprimir a volatilização da grafite, resultando em uma taxa de defeitos no wafer de <0,1 defeitos/cm².

Aplicações:
-Utilizado principalmente para o crescimento epitaxial de silício
-Também aplicável à epitaxia de outros materiais semicondutores como GaAs, InP, etc.

A VET Energy utiliza grafite de alta pureza com revestimento de CVD-SiC para aumentar a estabilidade química:

1. Material de grafite de alta pureza
Alta condutividade térmica: a condutividade térmica do grafite é três vezes maior que a do silício, o que permite uma rápida transferência de calor da fonte de aquecimento para o wafer, reduzindo o tempo de aquecimento.
Resistência mecânica: Densidade do grafite sob pressão isostática ≥ 1,85 g/cm³, capaz de suportar altas temperaturas acima de 1200 ℃ sem deformação.

2. Revestimento de SiC por CVD
Uma camada de β-SiC é formada na superfície do grafite por deposição química de vapor (CVD), com pureza ≥ 99,99995%, erro de uniformidade da espessura do revestimento inferior a ±5% e rugosidade da superfície inferior a Ra0,5um.

3. Melhoria de desempenho:
Resistência à corrosão: suporta gases altamente corrosivos como Cl2, HCl, etc., podendo triplicar a vida útil da epitaxia de GaN em ambientes com NH3.
Estabilidade térmica: O coeficiente de expansão térmica (4,5 × 10-6/℃) é compatível com o do grafite para evitar rachaduras no revestimento causadas por flutuações de temperatura.
Dureza e resistência ao desgaste: A dureza Vickers atinge 28 GPa, o que é 10 vezes maior que a do grafite e pode reduzir o risco de arranhões no wafer.