Sự phát triển epitaxial của wafer đạt được thông qua công nghệ lắng đọng hơi hóa học hữu cơ kim loại (MOCVD), trong đó các khí siêu tinh khiết được đưa vào lò phản ứng và được định lượng chính xác, do đó chúng kết hợp ở nhiệt độ cao để gây ra tương tác hóa học và được lắng đọng trên các wafer bán dẫn thành các lớp nguyên tử rất mỏng để tạo thành epitaxy của vật liệu và hợp chất bán dẫn.
Trong thiết bị CVD, chất nền không thể được đặt trực tiếp lên kim loại hoặc chỉ đơn giản là trên một đế để lắng đọng epitaxial, vì nó sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Do đó, cần có một susceptor hoặc khay để giữ chất nền, sau đó sử dụng công nghệ CVD để thực hiện lắng đọng epitaxial trên chất nền. Susceptor này làMOCVD graphite susceptor(còn gọi làKhay than chì MOCVD).
Cấu trúc của nó được thể hiện ở hình dưới đây:
Tại sao lớp graphite susceptor cần được phủ CVD?
Graphite susceptor là một trong những thành phần cốt lõi trong thiết bị MOCVD. Nó là chất mang và thành phần gia nhiệt của chất nền. Các thông số hiệu suất của nó như độ ổn định nhiệt và độ đồng đều nhiệt đóng vai trò quyết định đến chất lượng tăng trưởng vật liệu epitaxial và trực tiếp xác định độ đồng đều và độ tinh khiết của vật liệu màng mỏng epitaxial. Do đó, chất lượng của nó ảnh hưởng trực tiếp đến việc chế tạo các tấm epitaxial. Đồng thời, với sự gia tăng về số lượng sử dụng và những thay đổi trong điều kiện làm việc, nó rất dễ bị hao mòn, nó là một vật tư tiêu hao. Độ dẫn nhiệt và độ ổn định tuyệt vời của graphite mang lại cho nó một lợi thế lớn như một thành phần cơ sở của thiết bị MOCVD.
Tuy nhiên, nếu chỉ là than chì nguyên chất, sẽ có một số vấn đề. Trong quá trình sản xuất, sẽ có khí ăn mòn và chất hữu cơ kim loại còn sót lại, và lớp phủ than chì sẽ bị ăn mòn và rơi ra, làm giảm đáng kể tuổi thọ của lớp phủ than chì. Đồng thời, bột than chì rơi xuống cũng sẽ gây ô nhiễm cho wafer, vì vậy những vấn đề này cần được giải quyết trong quá trình chuẩn bị đế. Công nghệ phủ có thể cung cấp khả năng cố định bột bề mặt, tăng cường độ dẫn nhiệt và cân bằng phân phối nhiệt, và đã trở thành công nghệ chính để giải quyết vấn đề này.
Theo môi trường ứng dụng và yêu cầu sử dụng của lớp nền graphite, lớp phủ bề mặt phải có các đặc điểm sau:
1. Mật độ cao và độ phủ sóng toàn diện:Nền graphite ở trong môi trường làm việc có nhiệt độ cao và ăn mòn, bề mặt phải được phủ kín hoàn toàn, lớp phủ phải có mật độ tốt mới có thể phát huy tác dụng bảo vệ tốt.
2. Độ phẳng bề mặt tốt:Do nền than chì dùng để phát triển tinh thể đơn đòi hỏi độ phẳng bề mặt rất cao nên độ phẳng ban đầu của nền phải được duy trì sau khi chuẩn bị lớp phủ, nghĩa là bề mặt lớp phủ phải đồng đều.
3. Độ liên kết tốt:Giảm sự khác biệt về hệ số giãn nở nhiệt giữa lớp nền graphite và vật liệu phủ có thể cải thiện hiệu quả độ bền liên kết giữa hai lớp. Sau khi trải qua các chu kỳ nhiệt độ cao và thấp, lớp phủ không dễ bị nứt.
4. Độ dẫn nhiệt cao:Quá trình phát triển chip chất lượng cao đòi hỏi lớp than chì phải cung cấp nhiệt nhanh và đồng đều, do đó vật liệu phủ phải có độ dẫn nhiệt cao.
5. Điểm nóng chảy cao, khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao và khả năng chống ăn mòn:Lớp phủ phải có khả năng hoạt động ổn định trong môi trường làm việc có nhiệt độ cao và ăn mòn.
Độ ổn định nhiệt, độ đồng đều nhiệt và các thông số hiệu suất khác củaChất dẫn điện graphite phủ SiCđóng vai trò quyết định đến chất lượng phát triển vật liệu epitaxial, do đó là thành phần cốt lõi quan trọng của thiết bị MOCVD.
Dạng tinh thể β-SiC (3C-SiC) được chọn làm lớp phủ. So với các dạng tinh thể khác, dạng tinh thể này có một loạt các tính chất tuyệt vời như độ ổn định nhiệt động tốt, khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn. Đồng thời, nó có độ dẫn nhiệt về cơ bản phù hợp với graphite, do đó mang lại cho nền graphite các tính chất đặc biệt. Nó có thể giải quyết hiệu quả sự cố của nền graphite do quá trình oxy hóa và ăn mòn ở nhiệt độ cao và mất bột trong quá trình sử dụng, đồng thời làm cho bề mặt của nền graphite trở nên đặc, không xốp, chịu được nhiệt độ cao, chống ăn mòn, chống oxy hóa và các đặc tính khác, do đó cải thiện chất lượng epitaxial tinh thể và tuổi thọ của nền graphite (tuổi thọ của nền graphite phủ SiC được đo trong lò).
Làm thế nào để chọn khay/bộ phận tiếp xúc graphite MOCVD có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn?
Khi lựa chọn mộtkhay than chì hoặc chất nhạy cảm cho MOCVDcó khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao, cần cân nhắc các yếu tố chính sau:
1. Độ tinh khiết của vật liệu:Vật liệu than chì có độ tinh khiết cao có khả năng chống ăn mòn và oxy hóa tốt hơn ở nhiệt độ cao và giảm tác động của tạp chất đến quá trình lắng đọng.
2. Mật độ và độ xốp:Khay than chì có mật độ cao và độ xốp thấp có độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn tốt hơn, có thể ngăn chặn hiệu quả sự xâm nhập của khí và xói mòn vật liệu.
3. Độ dẫn nhiệt:Khay than chì có độ dẫn nhiệt cao giúp phân bổ nhiệt đều, giảm ứng suất nhiệt và cải thiện độ ổn định cũng như tuổi thọ của thiết bị.
4. Xử lý bề mặt:Pallet than chì đã trải qua quá trình xử lý bề mặt đặc biệt, chẳng hạn như phủ hoặc mạ, có thể tăng cường khả năng chống ăn mòn và chống mài mòn.
5. Kích thước và hình dạng:Theo yêu cầu cụ thể của thiết bị MOCVD, hãy chọn kích thước và hình dạng phù hợp để đảm bảo khay tương thích với thiết bị và thuận tiện khi vận hành.
6. Uy tín của nhà sản xuất:Hãy chọn nhà sản xuất có uy tín và kinh nghiệm phong phú để đảm bảo độ tin cậy về chất lượng sản phẩm và dịch vụ sau bán hàng.
7. Hiệu quả về mặt chi phí:Trên cơ sở đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, hãy cân nhắc đến hiệu quả về chi phí và lựa chọn những sản phẩm có hiệu suất chi phí cao hơn.
VET Energy là nhà cung cấp vật liệu tiếp xúc graphite có độ tinh khiết cao, chúng tôi cung cấp nhiều loại sản phẩm khác nhau và có thể được sử dụng trong các thiết bị MOCVD của nhiều thương hiệu, kiểu máy và thông số kỹ thuật khác nhau.Chất dẫn điện graphite phủ SiCdo VET Energy sản xuất không có điểm tiếp xúc phủ và không có liên kết yếu. Về tuổi thọ, chúng có thể đáp ứng yêu cầu của khách hàng có nhu cầu khác nhau (bao gồm cả việc sử dụng bầu khí quyển có chứa clo), và khách hàng được chào đón để tham khảo và tìm hiểu.
Thời gian đăng: 01-03-2025