ถาดกราไฟต์ MOCVD คืออะไร?

การเจริญเติบโตแบบเอพิแท็กเซียของเวเฟอร์เกิดขึ้นได้โดยใช้เทคโนโลยีการตกตะกอนไอสารเคมีอินทรีย์โลหะ (MOCVD) ซึ่งเป็นการฉีดก๊าซบริสุทธิ์สูงเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์และควบคุมปริมาณอย่างแม่นยำ เพื่อให้ก๊าซเหล่านั้นรวมตัวกันที่อุณหภูมิสูง ก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี และตกตะกอนลงบนเวเฟอร์เซมิคอนดักเตอร์ในชั้นอะตอมที่บางมาก เพื่อสร้างการเจริญเติบโตแบบเอพิแท็กเซียของวัสดุและสารประกอบเซมิคอนดักเตอร์

ในอุปกรณ์ CVD นั้น ไม่สามารถวางซับสเตรตลงบนโลหะหรือฐานรองโดยตรงเพื่อการตกตะกอนแบบเอพิเท็กเซียลได้ เนื่องจากจะได้รับผลกระทบจากหลายปัจจัย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ตัวรองรับหรือถาดเพื่อยึดซับสเตรตไว้ก่อน แล้วจึงใช้เทคโนโลยี CVD ในการตกตะกอนแบบเอพิเท็กเซียลลงบนซับสเตรตนั้น ตัวรองรับนี้คือ...ตัวรองรับกราไฟต์ MOCVD(เรียกอีกอย่างว่า)ถาดกราไฟต์ MOCVD).

โครงสร้างของมันแสดงอยู่ในรูปด้านล่างนี้ :

เหตุใดตัวรองรับกราไฟต์จึงต้องเคลือบด้วยวิธี CVD?

ตัวรองรับกราไฟต์เป็นหนึ่งในส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ MOCVD ทำหน้าที่เป็นตัวพาและองค์ประกอบความร้อนของพื้นผิว พารามิเตอร์ประสิทธิภาพ เช่น เสถียรภาพทางความร้อนและความสม่ำเสมอของความร้อน มีบทบาทสำคัญต่อคุณภาพของการเจริญเติบโตของวัสดุแบบเอพิแท็กเซียล และกำหนดความสม่ำเสมอและความบริสุทธิ์ของวัสดุฟิล์มบางแบบเอพิแท็กเซียลโดยตรง ดังนั้น คุณภาพของมันจึงส่งผลโดยตรงต่อการเตรียมเวเฟอร์แบบเอพิแท็กเซียล ในขณะเดียวกัน ด้วยจำนวนการใช้งานที่เพิ่มขึ้นและการเปลี่ยนแปลงของสภาวะการทำงาน มันจึงสึกหรอได้ง่ายมาก เป็นวัสดุสิ้นเปลือง คุณสมบัติการนำความร้อนและความเสถียรที่ดีเยี่ยมของกราไฟต์ทำให้มันมีข้อได้เปรียบอย่างมากในฐานะส่วนประกอบพื้นฐานของอุปกรณ์ MOCVD

อย่างไรก็ตาม หากใช้เพียงกราไฟต์บริสุทธิ์ จะเกิดปัญหาบางประการ ในกระบวนการผลิตจะมีก๊าซกัดกร่อนและสารประกอบโลหะอินทรีย์ตกค้างอยู่ และกราไฟต์จะเกิดการกัดกร่อนและหลุดร่วง ซึ่งจะลดอายุการใช้งานของกราไฟต์ลงอย่างมาก ในขณะเดียวกัน ผงกราไฟต์ที่ร่วงหล่นยังก่อให้เกิดมลพิษต่อแผ่นเวเฟอร์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแก้ปัญหาเหล่านี้ในขั้นตอนการเตรียมฐาน การใช้เทคโนโลยีการเคลือบผิวสามารถช่วยยึดผงบนพื้นผิว เพิ่มการนำความร้อน และปรับสมดุลการกระจายความร้อน และได้กลายเป็นเทคโนโลยีหลักในการแก้ปัญหานี้

ตามสภาพแวดล้อมการใช้งานและข้อกำหนดการใช้งานของวัสดุฐานกราไฟต์ การเคลือบผิวควรมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

1. ความหนาแน่นสูงและครอบคลุมทั่วถึง:ฐานกราไฟต์อยู่ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่มีอุณหภูมิสูงและกัดกร่อน พื้นผิวต้องได้รับการเคลือบอย่างสมบูรณ์ และการเคลือบต้องมีความหนาแน่นที่ดีเพื่อทำหน้าที่ปกป้องได้อย่างมีประสิทธิภาพ

2. พื้นผิวเรียบดี:เนื่องจากฐานกราไฟต์ที่ใช้สำหรับการเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยวต้องการความเรียบของพื้นผิวสูงมาก ความเรียบเดิมของฐานจึงต้องคงไว้หลังจากเตรียมการเคลือบแล้ว กล่าวคือ พื้นผิวการเคลือบต้องมีความสม่ำเสมอ

3. แรงยึดเกาะที่ดี:การลดความแตกต่างของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนระหว่างฐานกราไฟต์และวัสดุเคลือบสามารถช่วยเพิ่มความแข็งแรงในการยึดเกาะระหว่างทั้งสองได้อย่างมีประสิทธิภาพ หลังจากผ่านวงจรความร้อนสูงและต่ำแล้ว สารเคลือบจะไม่แตกง่าย

4. การนำความร้อนสูง:การผลิตชิปคุณภาพสูงจำเป็นต้องใช้ฐานกราไฟต์เพื่อให้ความร้อนที่รวดเร็วและสม่ำเสมอ ดังนั้นวัสดุเคลือบจึงควรมีค่าการนำความร้อนสูง

5. จุดหลอมเหลวสูง ทนต่อการออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง และทนต่อการกัดกร่อน:สารเคลือบควรสามารถทำงานได้อย่างเสถียรในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและมีฤทธิ์กัดกร่อน

เสถียรภาพทางความร้อน ความสม่ำเสมอทางความร้อน และพารามิเตอร์ประสิทธิภาพอื่นๆ ของตัวรองรับกราไฟต์เคลือบ SiCมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณภาพของการเจริญเติบโตของวัสดุแบบเอพิแท็กเซียล ดังนั้นจึงเป็นส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์ MOCVD

เลือกใช้ผลึก β-SiC (3C-SiC) เป็นสารเคลือบ เมื่อเปรียบเทียบกับผลึกรูปแบบอื่น ผลึกรูปแบบนี้มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมหลายประการ เช่น เสถียรภาพทางอุณหพลศาสตร์ที่ดี ความต้านทานต่อการออกซิเดชัน และความต้านทานต่อการกัดกร่อน ในขณะเดียวกันก็มีค่าการนำความร้อนที่ใกล้เคียงกับกราไฟต์ ทำให้กราไฟต์มีคุณสมบัติพิเศษ สามารถแก้ปัญหาความเสียหายของกราไฟต์ที่เกิดจากการออกซิเดชันและการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง และการสูญเสียผงระหว่างการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้พื้นผิวของกราไฟต์มีความหนาแน่น ไม่มีรูพรุน ทนต่ออุณหภูมิสูง ป้องกันการกัดกร่อน ป้องกันออกซิเดชัน และคุณลักษณะอื่นๆ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณภาพการเรียงตัวของผลึกและอายุการใช้งานของกราไฟต์ (อายุการใช้งานของกราไฟต์เคลือบ SiC วัดในเตาเผา)

จะเลือกถาด/ตัวรองรับกราไฟต์ MOCVD ที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและการกัดกร่อนได้อย่างไร?

เมื่อเลือกถาดกราไฟท์หรือตัวรับสำหรับ MOCVDเพื่อให้ทนต่อการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง ควรพิจารณาปัจจัยสำคัญดังต่อไปนี้:

1. ความบริสุทธิ์ของวัสดุ:วัสดุกราไฟต์ที่มีความบริสุทธิ์สูงสามารถทนต่อการกัดกร่อนและการออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงได้ดีกว่า และลดผลกระทบของสิ่งเจือปนต่อกระบวนการตกตะกอนได้

2. ความหนาแน่นและความพรุน:ถาดกราไฟต์ที่มีความหนาแน่นสูงและรูพรุนต่ำ มีความแข็งแรงเชิงกลและทนต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่า และสามารถป้องกันการซึมผ่านของก๊าซและการสึกกร่อนของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ

3. ค่าการนำความร้อน:ถาดกราไฟต์ที่มีค่าการนำความร้อนสูงช่วยกระจายความร้อนได้อย่างสม่ำเสมอ ลดความเครียดจากความร้อน และเพิ่มเสถียรภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์

4. การเตรียมพื้นผิว:พาเลทกราไฟต์ที่ผ่านการปรับสภาพพื้นผิวเป็นพิเศษ เช่น การเคลือบหรือการชุบ สามารถเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานการสึกหรอได้ดียิ่งขึ้น

5. ขนาดและรูปทรง:เลือกขนาดและรูปทรงที่เหมาะสมตามข้อกำหนดเฉพาะของอุปกรณ์ MOCVD เพื่อให้มั่นใจได้ว่าถาดนั้นเข้ากันได้กับอุปกรณ์และใช้งานได้สะดวก

6. ชื่อเสียงของผู้ผลิต:เลือกผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงดีและมีประสบการณ์มากมาย เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์และบริการหลังการขาย

7. ความคุ้มค่า:นอกเหนือจากการตรงตามข้อกำหนดทางเทคนิคแล้ว ควรพิจารณาถึงความคุ้มค่าและเลือกผลิตภัณฑ์ที่มีประสิทธิภาพด้านต้นทุนสูงกว่า

VET Energy เป็นผู้จัดจำหน่ายตัวรองรับกราไฟต์ความบริสุทธิ์สูง เรามีสินค้าให้เลือกหลากหลายประเภท และสามารถใช้งานได้กับอุปกรณ์ MOCVD ของแบรนด์ รุ่น และข้อกำหนดต่างๆตัวรองรับกราไฟต์เคลือบ SiCผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดย VET Energy ไม่มีจุดสัมผัสของสารเคลือบและไม่มีจุดอ่อน ในแง่ของอายุการใช้งาน สามารถตอบสนองความต้องการของลูกค้าที่มีความต้องการแตกต่างกัน (รวมถึงการใช้งานในบรรยากาศที่มีคลอรีน) และลูกค้าสามารถติดต่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้