Эпитаксиальный рост пластин достигается с помощью технологии химического осаждения из паровой фазы металлоорганических соединений (MOCVD), при которой сверхчистые газы впрыскиваются в реактор и точно дозируются, так что они соединяются при повышенных температурах, вызывая химические взаимодействия и осаждаются на полупроводниковых пластинах в очень тонких атомных слоях, образуя эпитаксию материалов и полупроводниковых соединений.
В оборудовании CVD подложка не может быть размещена непосредственно на металле или просто на основании для эпитаксиального осаждения, поскольку на нее будет влиять множество факторов. Поэтому необходим токоприемник или лоток для удержания подложки, а затем с помощью технологии CVD выполняется эпитаксиальное осаждение на подложку. Этот токоприемник являетсяГрафитовый токоприемник MOCVD(также называетсяГрафитовый лоток MOCVD).
Его структура показана на рисунке ниже:
Почему графитовый токоприемник нуждается в покрытии CVD?
Графитовый токоприемник является одним из основных компонентов оборудования MOCVD. Он является носителем и нагревательным элементом подложки. Его рабочие параметры, такие как термостойкость и термооднородность, играют решающую роль в качестве роста эпитаксиального материала и напрямую определяют однородность и чистоту эпитаксиальных тонкопленочных материалов. Поэтому его качество напрямую влияет на подготовку эпитаксиальных пластин. В то же время, с увеличением числа использований и изменением условий работы, он очень легко изнашивается, он является расходным материалом. Отличная теплопроводность и стабильность графита дают ему большое преимущество в качестве базового компонента оборудования MOCVD.
Однако, если это только чистый графит, возникнут некоторые проблемы. В процессе производства будут остаточные коррозионные газы и металлоорганические вещества, а графитовый токоприемник будет корродировать и отваливаться, что значительно сократит срок службы графитового токоприемника. В то же время падающий графитовый порошок также вызовет загрязнение пластины, поэтому эти проблемы необходимо решать в процессе подготовки основания. Технология покрытия может обеспечить фиксацию поверхностного порошка, улучшить теплопроводность и сбалансировать распределение тепла, и стала основной технологией для решения этой проблемы.
В зависимости от условий применения и требований к использованию графитовой основы поверхностное покрытие должно иметь следующие характеристики:
1. Высокая плотность и полное покрытие:Графитовая основа находится в условиях высокой температуры и коррозионной рабочей среды. Поверхность должна быть полностью покрыта, а покрытие должно иметь хорошую плотность, чтобы играть хорошую защитную роль.
2. Хорошая ровность поверхности:Поскольку графитовая основа, используемая для выращивания монокристаллов, требует очень высокой плоскостности поверхности, после подготовки покрытия необходимо сохранить первоначальную плоскостность основы, то есть поверхность покрытия должна быть однородной.
3. Хорошая прочность сцепления:Уменьшение разницы в коэффициенте теплового расширения между графитовой основой и материалом покрытия может эффективно улучшить прочность связи между ними. После воздействия высоких и низких температурных циклов покрытие не так легко трескается.
4. Высокая теплопроводность:Для качественного выращивания стружки необходимо, чтобы графитовая основа обеспечивала быстрый и равномерный нагрев, поэтому материал покрытия должен обладать высокой теплопроводностью.
5. Высокая температура плавления, стойкость к окислению при высоких температурах и коррозионная стойкость:Покрытие должно стабильно работать в условиях высоких температур и коррозионных сред.
Термическая стабильность, тепловая однородность и другие эксплуатационные параметрыГрафитовый токоприемник с покрытием SiCиграют решающую роль в качестве роста эпитаксиальных материалов, поэтому они являются основным ключевым компонентом оборудования MOCVD.
В качестве покрытия выбрана кристаллическая форма β-SiC (3C-SiC). По сравнению с другими кристаллическими формами эта кристаллическая форма обладает рядом превосходных свойств, таких как хорошая термодинамическая стабильность, стойкость к окислению и коррозионная стойкость. В то же время она имеет теплопроводность, которая в основном соответствует теплопроводности графита, что придает графитовой основе особые свойства. Она может эффективно решать проблемы выхода из строя графитовой основы, вызванные высокотемпературным окислением и коррозией, а также потери порошка во время эксплуатации, и делать поверхность графитовой основы плотной, непористой, высокотемпературной стойкой, антикоррозионной, антиокислительной и другими характеристиками, тем самым улучшая качество эпитаксиального кристалла и срок службы графитовой основы (срок службы графитовой основы с покрытием SiC измеряется в печах).
Как выбрать графитовый поддон/токоприемник MOCVD, устойчивый к высоким температурам и коррозии?
При выбореграфитовый лоток или токоприемник для MOCVDустойчивым к высокотемпературной коррозии, следует учитывать следующие ключевые факторы:
1. Чистота материала:Высокочистые графитовые материалы лучше противостоят коррозии и окислению при высоких температурах, а также снижают влияние примесей на процесс осаждения.
2. Плотность и пористость:Графитовые тарелки с высокой плотностью и низкой пористостью обладают лучшей механической прочностью и коррозионной стойкостью, а также могут эффективно предотвращать проникновение газа и эрозию материала.
3. Теплопроводность:Поддон из графита с высокой теплопроводностью способствует равномерному распределению тепла, снижению термической нагрузки, повышению стабильности и срока службы оборудования.
4. Обработка поверхности:Графитовые поддоны, прошедшие специальную обработку поверхности, такую как нанесение покрытия или гальванопокрытие, могут дополнительно повысить свою коррозионную стойкость и износостойкость.
5. Размер и форма:В соответствии с конкретными требованиями оборудования MOCVD выберите подходящий размер и форму, чтобы обеспечить совместимость лотка с оборудованием и удобство эксплуатации.
6. Репутация производителя:Выбирайте производителя с хорошей репутацией и богатым опытом, чтобы гарантировать надежность качества продукции и послепродажного обслуживания.
7. Экономическая эффективность:Исходя из необходимости соблюдения технических требований, учитывайте экономическую эффективность и выбирайте продукцию с более высокой экономической эффективностью.
VET Energy — поставщик высокочистых графитовых токоприемников, мы предлагаем широкий ассортимент категорий, которые могут использоваться в оборудовании MOCVD различных марок, моделей и спецификаций.Графитовый токоприемник с покрытием SiCПроизводимые VET Energy, не имеют точек контакта с покрытием и слабых звеньев. С точки зрения срока службы они могут удовлетворить требования клиентов с различными потребностями (включая использование хлорсодержащих атмосфер), и клиенты могут консультироваться и задавать вопросы.
Время публикации: 01.03.2025