Эпитаксиальный рост пластин достигается с помощью технологии металлоорганического химического осаждения из газовой фазы (MOCVD), при которой сверхчистые газы вводятся в реактор и точно дозируются, так что они соединяются при повышенных температурах, вызывая химические взаимодействия, и осаждаются на полупроводниковые пластины в виде очень тонких атомных слоев, образуя эпитаксию материалов и сложных полупроводников.
В оборудовании для химического осаждения из газовой фазы (CVD) подложку нельзя размещать непосредственно на металле или просто на основании для эпитаксиального осаждения, поскольку на нее будут влиять многие факторы. Поэтому для удержания подложки и последующего проведения эпитаксиального осаждения на подложке с использованием технологии CVD необходим подложка или лоток. Эта подложка представляет собойMOCVD графитовый сусцептор(также называемыйлоток из графита MOCVD).
Его структура показана на рисунке ниже:
Зачем графитовому подложке необходимо наносить покрытие методом химического осаждения из газовой фазы (CVD)?
Графитовый нагревательный элемент является одним из основных компонентов оборудования для MOCVD-процесса. Он служит подложкой и нагревательным элементом для подложки. Его рабочие параметры, такие как термическая стабильность и равномерность распределения тепла, 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 количества использований и изменением условий работы, он очень легко изнашивается, являясь расходным материалом. Превосходная теплопроводность и стабильность графита дают ему большое преимущество в качестве основного компонента оборудования для MOCVD-процесса.
Однако, если используется только чистый графит, возникают проблемы. В процессе производства остаются остаточные коррозионные газы и металлоорганические вещества, графитовый подложечный слой подвергается коррозии и отслаивается, что значительно сокращает срок его службы. Одновременно с этим, отслаивающийся графитовый порошок загрязняет подложку, поэтому эти проблемы необходимо решать на этапе подготовки основы. Технология нанесения покрытий обеспечивает фиксацию порошка на поверхности, повышает теплопроводность и балансирует распределение тепла, и стала основной технологией для решения этой проблемы.
В соответствии с условиями эксплуатации и требованиями к графитовой основе, поверхностное покрытие должно обладать следующими характеристиками:
1. Высокая плотность и полное покрытие:Графитовая основа находится в условиях высоких температур и агрессивной рабочей среды. Поверхность должна быть полностью покрыта, а покрытие должно иметь хорошую плотность, чтобы обеспечивать эффективную защиту.
2. Хорошая плоскостность поверхности:Поскольку графитовая основа, используемая для выращивания монокристаллов, требует очень высокой плоскостности поверхности, исходная плоскостность основы должна сохраняться после нанесения покрытия, то есть поверхность покрытия должна быть однородной.
3. Хорошая прочность сцепления:Уменьшение разницы коэффициентов теплового расширения между графитовой основой и материалом покрытия может эффективно улучшить прочность сцепления между ними. После воздействия циклов высоких и низких температур покрытие становится менее склонным к растрескиванию.
4. Высокая теплопроводность:Для высококачественного выращивания чипов необходимо, чтобы графитовая основа обеспечивала быстрый и равномерный нагрев, поэтому материал покрытия должен обладать высокой теплопроводностью.
5. Высокая температура плавления, высокая термостойкость, стойкость к окислению и коррозии:Покрытие должно стабильно работать при высоких температурах и в агрессивной рабочей среде.
Термическая стабильность, равномерность распределения тепла и другие эксплуатационные параметрыГрафитовый сусцептор с покрытием из карбида кремнияОн играет решающую роль в качестве эпитаксиального роста материала, поэтому является ключевым компонентом оборудования MOCVD.
В качестве покрытия выбрана кристаллическая форма β-SiC (3C-SiC). По сравнению с другими кристаллическими формами, эта форма обладает рядом превосходных свойств, таких как хорошая термодинамическая стабильность, стойкость к окислению и коррозии. В то же время, она имеет теплопроводность, в основном соответствующую теплопроводности графита, что придает графитовой основе особые свойства. Это позволяет эффективно решить проблему разрушения графитовой основы, вызванного высокотемпературным окислением и коррозией, а также потерей порошка во время эксплуатации, и сделать поверхность графитовой основы плотной, непористой, термостойкой, антикоррозионной, антиокислительной и другими характеристиками, тем самым улучшая качество кристаллической эпитаксии и срок службы графитовой основы (срок службы графитовой основы с покрытием SiC измерялся в печах).
Как выбрать графитовый лоток/подложку для MOCVD-печати, устойчивую к высоким температурам и коррозии?
При выбореграфитовый лоток или токоприемник для MOCVDДля обеспечения устойчивости к высокотемпературной коррозии следует учитывать следующие ключевые факторы:
1. Чистота материала:Высокочистые графитовые материалы обладают лучшей устойчивостью к коррозии и окислению при высоких температурах, а также снижают влияние примесей на процесс осаждения.
2. Плотность и пористость:Графитовые лотки с высокой плотностью и низкой пористостью обладают лучшей механической прочностью и коррозионной стойкостью, а также эффективно предотвращают проникновение газа и эрозию материала.
3. Теплопроводность:Высокотеплопроводный графитовый поддон способствует равномерному распределению тепла, снижению термических напряжений, а также повышению стабильности и срока службы оборудования.
4. Обработка поверхности:Графитовые поддоны, прошедшие специальную обработку поверхности, такую как нанесение покрытия или гальваническое покрытие, могут дополнительно повысить свою коррозионную стойкость и износостойкость.
5. Размер и форма:В соответствии со специфическими требованиями оборудования для МОЦВД, следует выбрать подходящий размер и форму лотка, чтобы обеспечить совместимость 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 соответствия техническим требованиям, следует учитывать экономическую эффективность и выбирать продукцию с более высоким соотношением цены и качества.
Компания VET Energy является поставщиком высокочистых графитовых подложек, мы предлагаем широкий ассортимент продукции, которая может использоваться в оборудовании MOCVD различных марок, моделей и спецификаций.Графитовый сусцептор с покрытием из карбида кремнияИзделия, производимые компанией VET Energy, не имеют контактных поверхностей с покрытием и слабых мест. По сроку службы они соответствуют требованиям заказчиков с различными потребностями (включая использование в средах, содержащих хлор), и мы приглашаем клиентов к консультациям и запросам.
Дата публикации: 01 марта 2025 г.