Epitaxialtillväxt av wafers uppnås genom metallorganisk kemisk ångdeponeringsteknik (MOCVD), där ultrarena gaser injiceras i reaktorn och finmäts, så att de kombineras vid förhöjda temperaturer för att orsaka kemiska interaktioner och deponeras på halvledarskivor i mycket tunna atomlager för att bilda epitaxi av material och sammansatta halvledare.
I CVD-utrustning kan substratet inte placeras direkt på metall eller bara på en bas för epitaxiell deponering, eftersom det påverkas av många faktorer. Därför behövs en susceptor eller bricka för att hålla substratet, och sedan använda CVD-teknik för att utföra epitaxiell deponering på substratet. Denna susceptor är enMOCVD grafitmottagare(även kalladMOCVD grafitbricka).
Dess struktur visas i figuren nedan:
Varför behöver grafitmottagaren CVD-beläggning?
Grafitsusceptorn är en av kärnkomponenterna i MOCVD-utrustning. Den är bäraren och värmeelementet i substratet. Dess prestandaparametrar som termisk stabilitet och termisk likformighet spelar en avgörande roll för kvaliteten på epitaxialmaterialtillväxten och bestämmer direkt likformigheten och renheten hos epitaxiala tunnfilmsmaterial. Därför påverkar dess kvalitet direkt framställningen av epitaxiala wafers. Samtidigt, med ökningen av antalet användningsområden och förändringar i arbetsförhållandena, är den mycket lätt att slitas och är en förbrukningsvara. Grafitens utmärkta värmeledningsförmåga och stabilitet ger den en stor fördel som baskomponent i MOCVD-utrustning.
Men om det bara är ren grafit kommer det att uppstå vissa problem. Under produktionsprocessen kommer det att finnas kvarvarande korrosiva gaser och metallorganiskt material, och grafitmottagaren kommer att korrodera och falla av, vilket kraftigt minskar grafitmottagarens livslängd. Samtidigt kommer det fallande grafitpulvret också att orsaka föroreningar på wafern, så dessa problem måste lösas i beredningsprocessen av basen. Beläggningsteknik kan ge ytfixering av pulvret, förbättra värmeledningsförmågan och balansera värmefördelningen, och har blivit den viktigaste tekniken för att lösa detta problem.
Beroende på tillämpningsmiljön och användningskraven för grafitbasen bör ytbeläggningen ha följande egenskaper:
1. Hög densitet och fullständig täckning:Grafitbasen befinner sig i en arbetsmiljö med hög temperatur och korrosivitet. Ytan måste vara helt täckt och beläggningen måste ha god densitet för att fungera bra som skyddande material.
2. God ytjämnhet:Eftersom grafitbasen som används för enkristalltillväxt kräver en mycket hög ytjämnhet, måste basens ursprungliga planhet bibehållas efter att beläggningen har framställts, det vill säga att beläggningsytan måste vara enhetlig.
3. God bindningsstyrka:Att minska skillnaden i värmeutvidgningskoefficient mellan grafitbasen och beläggningsmaterialet kan effektivt förbättra bindningsstyrkan mellan de två. Beläggningen spricker inte lätt efter att ha upplevt termiska cykler med hög och låg temperatur.
4. Hög värmeledningsförmåga:Högkvalitativ spåntillväxt kräver att grafitbasen ger snabb och jämn värme, så beläggningsmaterialet bör ha hög värmeledningsförmåga.
5. Hög smältpunkt, oxidationsbeständighet vid hög temperatur och korrosionsbeständighet:Beläggningen ska kunna fungera stabilt i hög temperatur och korrosiv arbetsmiljö.
Termisk stabilitet, termisk likformighet och andra prestandaparametrar förSiC-belagd grafitmottagarespelar en avgörande roll för kvaliteten på epitaxiellt materialtillväxt, så det är den viktigaste nyckelkomponenten i MOCVD-utrustning.
β-SiC (3C-SiC) kristallform väljs som beläggning. Jämfört med andra kristallformer har denna kristallform en rad utmärkta egenskaper såsom god termodynamisk stabilitet, oxidationsbeständighet och korrosionsbeständighet. Samtidigt har den en värmeledningsförmåga som i princip överensstämmer med grafitens, vilket ger grafitbasen speciella egenskaper. Den kan effektivt lösa fel hos grafitbasen som orsakas av högtemperaturoxidation och korrosion samt pulverförlust under drift, och göra grafitbasens yta tät, icke-porös, högtemperaturbeständig, korrosionsskyddande, antioxiderande och andra egenskaper, vilket förbättrar kristallens epitaxiella kvalitet och grafitbasens livslängd (livslängden för den SiC-belagda grafitbasen mäts i ugnar).
Hur väljer man en MOCVD-grafitbricka/susceptor som är motståndskraftig mot hög temperatur och korrosion?
När man väljer engrafitbricka eller susceptor för MOCVDsom är motståndskraftig mot högtemperaturkorrosion, bör följande viktiga faktorer beaktas:
1. Materialrenhet:Högrena grafitmaterial kan bättre motstå korrosion och oxidation vid höga temperaturer och minska föroreningars inverkan på avsättningsprocessen.
2. Densitet och porositet:Grafitbrickor med hög densitet och låg porositet har bättre mekanisk hållfasthet och korrosionsbeständighet, och kan effektivt förhindra gaspenetration och materialerosion.
3. Värmeledningsförmåga:Grafitbrickan med hög värmeledningsförmåga hjälper till att jämnt fördela värme, minska termisk stress och förbättra utrustningens stabilitet och livslängd.
4. Ytbehandling:Grafitpallar som har genomgått speciell ytbehandling, såsom beläggning eller plätering, kan ytterligare förbättra deras korrosionsbeständighet och slitstyrka.
5. Storlek och form:Enligt de specifika kraven för MOCVD-utrustningen, välj lämplig storlek och form för att säkerställa brickans kompatibilitet med utrustningen och bekvämligheten vid användning.
6. Tillverkarens rykte:Välj en tillverkare med gott rykte och rik erfarenhet för att säkerställa tillförlitligheten i produktkvalitet och eftermarknadsservice.
7. Kostnadseffektivitet:Utifrån förutsättningen att uppfylla tekniska krav, överväg kostnadseffektivitet och välj produkter med högre kostnadsprestanda.
VET Energy är en leverantör av högrena grafitsusceptorer. Vi erbjuder ett brett utbud av kategorier och kan användas i MOCVD-utrustning av olika märken, modeller och specifikationer.SiC-belagd grafitmottagareTillverkade av VET Energy har inga kontaktpunkter med beläggningen och inga svaga länkar. När det gäller livslängd kan de uppfylla kraven från kunder med olika behov (inklusive användning av klorhaltiga atmosfärer), och kunder är välkomna att kontakta oss för att göra en förfrågan.
Publiceringstid: 1 mars 2025