Epitaxný epigrafitový barelový susceptor

Epitaxný epigrafitový barelový susceptor

Epitaxný epigrafitový barelový susceptorje špeciálne navrhnuté podporné a vykurovacie zariadenie používané na držanie a ohrievanie polovodičových substrátov počas výrobných procesov, ako sú procesy nanášania alebo epitaxie.

Jeho štruktúra má typicky valcovitý alebo mierne sudovitý tvar, povrch má viacero vreciek alebo platforiem na umiestnenie doštičiek a môže byť plná alebo dutá v závislosti od spôsobu ohrevu.

Hlavné funkcie epitaxného valcového susceptora:

1. Nosič oblátok a regulácia teploty
Povrch susceptora je navrhnutý s viacerými vreckami pre doštičky (napríklad šesťuholníkové alebo osemuholníkové usporiadanie), ktoré môžu súčasne uniesť 6 až 15 doštičiek. Vysoká tepelná vodivosť vysoko čistého grafitu (120 – 150 W/mK) zaisťuje rýchly prenos tepla v kombinácii s rotačnou funkciou (5 – 20 ot./min), čo vedie k odchýlke teploty povrchu doštičky < ± 1 ℃ a rovnomernosti hrúbky epitaxnej vrstvy < 1 %.

2. Optimalizácia smeru prúdenia reakčného plynu
Mikroštruktúra povrchu susceptora môže narušiť efekt hraničnej vrstvy, čo umožňuje rovnomerné rozloženie reakčných plynov (ako je SiH4, NH3) a zlepšuje konzistentnosť rýchlosti nanášania.

3. Ochrana proti znečisteniu a korózii
Grafitové substráty sú náchylné na rozklad a uvoľňujú kovové nečistoty (ako napríklad Fe, Ni) pri vysokých teplotách, zatiaľ čo 100 μm hrubý CVD SiC povlak môže vytvoriť hustú bariéru na potlačenie odparovania grafitu, čo vedie k miere defektnosti doštičky < 0,1 defektu/cm².

Aplikácie:
-Používa sa predovšetkým na epitaxný rast kremíka
-Použiteľné aj na epitaxiu iných polovodičových materiálov, ako sú GaAs, InP atď.

Spoločnosť VET Energy používa vysoko čistý grafit s povlakom CVD-SiC na zvýšenie chemickej stability:

1. Vysoko čistý grafitový materiál
Vysoká tepelná vodivosť: tepelná vodivosť grafitu je trikrát vyššia ako tepelná vodivosť kremíka, čo umožňuje rýchly prenos tepla zo zdroja tepla na doštičku a skrátenie času ohrevu.
Mechanická pevnosť: Hustota grafitu pri izostatickom tlaku ≥ 1,85 g/cm³, odolná voči vysokým teplotám nad 1200 ℃ bez deformácie.

2. CVD SiC povlak
Na povrchu grafitu sa chemickým nanášaním z pár (CVD) vytvára vrstva β-SiC s čistotou ≥ 99,99995 %, chyba rovnomernosti hrúbky povlaku je menšia ako ± 5 % a drsnosť povrchu je menšia ako Ra0,5 μm.

3. Zlepšenie výkonu:
Odolnosť voči korózii: odoláva vysoko korozívnym plynom, ako sú Cl2, HCl atď., môže predĺžiť životnosť GaN epitaxie až trojnásobne v prostredí NH3.
Tepelná stabilita: Koeficient tepelnej rozťažnosti (4,5 × 10-6/℃) zodpovedá grafitu, aby sa zabránilo praskaniu povlaku spôsobenému kolísaním teploty.
Tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu: Tvrdosť podľa Vickersa dosahuje 28 GPa, čo je 10-krát viac ako u grafitu a môže znížiť riziko poškriabania doštičky.