Kodėl ant grafito receptorių tepti CVD SiC dangą?

Trečiosios kartos puslaidininkių pramonė sparčiai plečiasi. Silicio karbido (SiC) ir galio nitrido (GaN) epitaksiniai procesai nuolat vystosi link aukštos temperatūros darbinės aplinkos, ypač didelio grynumo žaliavų ir miniatiūrinių lustų įrenginių. Nepaisant to, įprasti nepadengti grafito susceptoriai, veikiami atšiaurių aukštos temperatūros ir labai korozinių darbo sąlygų, linkę sukelti kritinius skausmo taškus, įskaitant proceso užteršimą, trumpą tarnavimo laiką ir dažnus įrangos išjungimus, nuolat ribojančius gamybos linijos efektyvumą ir lustų išeigą. Siekiant išspręsti šiuos pramonės iššūkius, CVD silicio karbido dangų sprendimai, pasižymintys išskirtiniais medžiagų eksploataciniais pranašumais, tapo optimaliu pasirinkimu pažangioms MOCVD ir MBE epitaksijos gamybos linijoms.

Pagrindiniai nepadengtų grafito susceptorių trūkumai pažangioje gamyboje

Puslaidininkių epitaksijos gamyba veikia ekstremaliomis darbo sąlygomis. SiC ir GaN epitaksijos procesams reikalinga stabili aukšta temperatūra nuo 1000 °C iki 1600 °C.Grafito susceptoriussyra nuolat veikiami labai reaktyvių dujų, tokių kaip vandenilis, amoniakas ir vandenilio chloridas, todėl kyla trys negrįžtamos problemos:

1. Dalelių sukelta tarša

Neapsaugoti grafito susceptoriai turi daug porų. Esant aukštai temperatūrai, jie yra jautrūs dujų erozijai ir paviršiaus skilimui, todėl susidaro smulkios dalelės. Kai šios dalelės prisitvirtina prie epitaksinių sluoksnių, jos sukuria didelio tankio defektus ir drastiškai sumažina galios įrenginių ir optoelektroninių lustų išeigą. Dabartiniai pramonės grynumo standartai buvo padidinti iki 7N (99,99999%); priemaišų pėdsakai sukels įrenginio nuotėkį ir pablogins optoelektroninius parametrus.

2. Greitas grafito komponentų senėjimas

Plikiems grafito susceptoriams trūksta atsparumo cheminei korozijai. Ilgalaikis korozinės atmosferos poveikis sukelia oksidacinį susidėvėjimą, paspartindamas komponentų, tokių kaip susceptoriai, šilumos izoliacijos statinės ir srauto kreipiančiosios movos, irimą, todėl nuolat didėja vartojimo reikmenų įsigijimo išlaidos. Be to, grafito susceptorių senėjimo greitis neturi vieningo standarto, todėl neįmanoma tiksliai numatyti susceptorių pakeitimo laiko, nesunkiai sutrikdomas gamybos grafikas.

CVD silicio karbido dangos mechanizmas ir privalumai

Grafitinės medžiagos turi puikų šilumos laidumą ir puikų apdirbamumą, todėl jos yra idealus pasirinkimas epitaksiniams susceptoriams. Tačiau jai būdingų cheminio reaktyvumo trūkumų negalima pašalinti, o tai riboja jo taikymą aukštos temperatūros, labai ėsdinančiose epitaksijos aplinkoje. Cheminis nusodinimas iš garų (CVD)silicio karbidasdangos technologija išsprendžia sąsajos suderinamumo konfliktą tarp grafito susceptorių ir ekstremalių proceso aplinkų iš esmės modifikuojant medžiagą.

CVD procesas sandarioje reakcijos kameroje tiksliai kontroliuoja dujų fazės reakcijas. Silicio-anglies pirmtakų dujos suyra tiksliai reguliuojamoje temperatūroje, nusodindamos silicio karbido kristalus atominiu lygiu ant grafito pagrindo, sudarydamos vientisą, visiškai tankų, hermetišką apsauginį sluoksnį. Tarp dangos ir pagrindo susidaro atominis ryšys, kuris blokuoja korozinių dujų prasiskverbimą ir sulaiko vidines grafito priemaišas, tuo pačiu visiškai išsaugodamas pagrindo stipriąsias savybes – didelį šilumos laidumą ir vienodą temperatūros pasiskirstymą. Sudėtinė konstrukcija subalansuoja puikią apsaugą ir stabilų šiluminio lauko veikimą.

Kuo Semicorex CVD SiC dangų sprendimai išsiskiria?

CVD silicio karbidu padengti grafito susceptoriai yra ne tik paprastas dangos apdorojimas, bet ir visa integruota inžinerijos darbo eiga, kuri griežtai kontroliuoja matmenų tikslumą, dangos kokybę ir įrangos suderinamumą visais etapais. „Semicorex“, kaip pirmaujanti vidaus gamintoja Kinijoje, siekia tiekti stabilų, ilgalaikį ir ekonomišką.CVD silicio karbido dangasprendimai klientams. Semicorex naudoja tikslią CNC įrangą grafito substratams apdoroti, griežtai kontroliuodama jų formos kontūrą, matmenų nuokrypius, pagrindo lygumą ir griovelių padėties tikslumą, kad pašalintų antrines problemas, kylančias dėl nepakankamo apdorojimo tikslumo. Esant skirtingoms eksploatavimo sąlygoms ir naudojimo poreikiams, Semicorex techninė komanda teikia pritaikytus dengimo sprendimus, kad būtų užtikrintas aukštas dangos ir pagrindo suderinamumas, veiksmingai užkertamas kelias dangos įtrūkimams ir lupimuisi dėl dažno terminio ciklo. Užbaigus CVD SiC dangą, Semicorex atliks viso spektro dangos defektų patikrinimą, kad įsitikintų, jog danga yra nepažeista, tanki ir be jokių defektų, taip užtikrinant CVD silicio karbidu padengto grafito dėklo stabilumą.