Nośnik susceptora epitaksji powlekany CVD SiC GaN / GaAs

Podstawowa konstrukcja jest dość prosta. Używamy izostatycznego rdzenia grafitowego o wysokiej gęstości i nakładamy na niego grubą warstwę β-SiC metodą CVD. To zapewnia oczekiwaną przewodność cieplną grafitu, podczas gdy warstwa wierzchnia z SiC odpowiada za chemię. NH₃, H₂ i wszystko inne, co pojawia się w procesie – powłoka chroni grafit przed tymi substancjami. Rezultatem jest element, który sprawdza się w fabrykach GaN, GaAs, mikrodiod LED, układów RF i półprzewodników mocy.

Co sprawia, że ​​sprawdzają się w realnym świecie?

Jeśli chodzi o czystość: jesteśmy wybredni w kwestii surowca grafitowego. Używane przez nas gatunki izostatyczne są czyste na początku, a powłoka CVD SiC jest bardzo gęsta. Zanieczyszczenie metalem jest na tyle niskie, że nie trzeba się martwić o zanieczyszczenie komory epitaksjalnej o wysokiej czystości.

Równie ważne jest zachowanie termiczne. Dokładamy wszelkich starań, aby dopasować profil termiczny tak, aby wafel miał równomierną temperaturę na całej swojej powierzchni. Długie przebiegi w wysokiej temperaturze, szybkie nagrzewanie i chłodzenie – susceptor zachowuje stabilność wymiarową przez cały czas. Ta spójność przejawia się w jednorodności grubości i kontroli składu w kolejnych przebiegach.

Atak chemiczny jest prawdopodobnie największym problemem w przypadku obróbki cieplnej GaN MOCVD. Jeśli kiedykolwiek widziałeś, jak goła część grafitowa ulega erozji po kilku cyklach, wiesz, o czym mówię. Powłoka SiC zmienia tę dynamikę. Jest ona znacznie bardziej odporna na gazy procesowe, a ponieważ nie traci materiału w miarę starzenia, w komorze unosi się mniej cząsteczek. Czystsza komora, lepsze uzyski – to działa bezpośrednio.

Mechanicznie powłoka przylega. Włożyliśmy wiele pracy w przyczepność, dzięki czemu nie powstają pęcherze ani nie łuszczą się, nawet gdy element jest narażony na szok termiczny. Gęsta struktura CVD również to ułatwia. Użytkownicy często obserwują kilkukrotnie dłuższą żywotność niż w przypadku grafitu niepowlekanego, co oznacza krótszy czas przestoju na czyszczenie komory i wymianę części.

Gdzie zazwyczaj można je znaleźć?

GaN MOCVD i HVPE — diody LED, urządzenia mocy, układy RF, mikrodiody LED. Temperatury procesu wahają się od 1000°C do 1100°C, co jest wartością optymalną dla tego systemu materiałowego.

GaAs MOCVD — lasery VCSEL, lasery do komunikacji optycznej, czujniki podczerwieni, elementy RF. Podobne wymagania termiczne, nieco inna chemia, ta sama potrzeba czystego, stabilnego nośnika.

Ogólne zastosowanie w obróbce półprzewodników wysokotemperaturowych — nie tylko w reaktorach epitaksjalnych, ale także w zespołach nośników płytek i komponentach stref termicznych, gdzie czystość i stabilność termiczna mają znaczenie.

Jak utrzymujemy stałą jakość

Można mieć najlepszy grafit i najlepszą chemię powłoki, ale jeśli proces nie zostanie odpowiednio dopracowany, część nie będzie działać. Wybieramy gatunki grafitu na podstawie przewodności cieplnej, gęstości i długoterminowej stabilności wymiarowej. Następnie etap CVD jest dostosowywany do każdego projektu — co jest szczególnie ważne w przypadku susceptorów o dużej średnicy lub elementów o skomplikowanej geometrii. Celem jest równomierne pokrycie i silna przyczepność, bez cienkich punktów i słabych krawędzi.

Każda partia przechodzi przez kilka punktów kontrolnych: grubość powłoki, chropowatość powierzchni, krytyczne wymiary, czystość i ogólną integralność powłoki. To nie jest efektowne, ale pozwala ograniczyć liczbę cząstek i odtworzyć proces bez przykrych niespodzianek.

Dlaczego warto wybrać powłokę SiC zamiast gołego grafitu?

Mówiąc prościej: goły grafit ulega zużyciu. Grafit powlekany węglikiem krzemu (SiC) nie. A dokładniej, otrzymujesz:

● Znacznie lepsza odporność na gazy korozyjne

● Znacznie mniej generowanych cząstek w czasie

● Dłuższa żywotność przed wymianą

● Bardziej stabilne warunki procesu

● Wyższa i bardziej spójna wydajność płytek

To połączenie ma sens – grafit odprowadza ciepło, SiC przyjmuje na siebie chemiczne obciążenia. W epitaksji półprzewodników złożonych stało się to nie bez powodu rozwiązaniem.

Personalizacja

Prawie nigdy nie budujemy dokładnie tej samej części dwa razy. Większość naszych produktów jest wykonywana na podstawie rysunku klienta lub dostosowana do konkretnego modelu reaktora. Możemy dostosować:

● Rozmiar opłatka i układ kieszeni

● Liczba i rozmieszczenie kieszeni

● Wzory otworów i otwory przelotowe

● Całkowita grubość

● Wymagania dotyczące wykończenia powierzchni

Zarówno prototypy, jak i wielkość produkcji są w porządku — będziemy z Tobą współpracować, niezależnie od tego, czy potrzebujesz kilku części testowych, czy stałych dostaw.

PYTANIA I ODPOWIEDZI

Co dokładnie robi susceptor pokryty SiC?

Podtrzymuje płytki podczas wzrostu epitaksjalnego, równomiernie rozprowadza ciepło po powierzchni płytki i wykorzystuje warstwę SiC do ochrony grafitu przed gazami procesowymi wywołującymi korozję.

Dlaczego nie zastosować po prostu grafitu niepowlekanego?

Niepowlekany grafit koroduje zbyt szybko w gazach takich jak gorący amoniak i wodór. Powoduje to powstawanie cząstek, skraca żywotność części i obniża wydajność. Powłoka SiC rozwiązuje wszystkie te trzy problemy.

Czy można je zbudować dla różnych reaktorów?

Oczywiście. Dostosowujemy wymiary, układ kieszeni i wzory otworów do dowolnego narzędzia MOCVD lub HVPE, którego używasz.

Do jakich procesów się nadają?

Diody LED GaN, diody mocy i epitaksja RF; mikrodiody LED; laser VCSEL i epitaksja GaAs — wszędzie tam, gdzie potrzebny jest czysty, termicznie stabilny nośnik w wysokiej temperaturze.