Epitaktischer Epi-Graphit-Fass-Suszeptor

Epitaktischer Epi-Graphit-Fass-Suszeptor

Epitaktischer Epi-Graphit-Fass-Suszeptorist eine speziell entwickelte Stütz- und Heizvorrichtung, die zum Halten und Erhitzen von Halbleitersubstraten während Herstellungsprozessen wie Abscheidungs- oder Epitaxieprozessen verwendet wird.

Seine Struktur umfasst typischerweise eine zylindrische oder leicht tonnenförmige Oberfläche mit mehreren Vertiefungen oder Plattformen zur Platzierung der Wafer; je nach Heizmethode kann es sich um eine massive oder hohle Ausführung handeln.

Die Hauptfunktionen des epitaxialen Barrel-Suszeptors:

1. Waferträger und Temperaturregelung
Die Oberfläche des Suszeptors ist mit mehreren Wafertaschen (z. B. hexagonal oder oktogonal angeordnet) versehen, die 6–15 Wafer gleichzeitig aufnehmen können. Die hohe Wärmeleitfähigkeit von hochreinem Graphit (120–150 W/mK) gewährleistet einen schnellen Wärmetransport. In Kombination mit der Rotationsfunktion (5–20 U/min) ergibt sich dadurch eine Abweichung der Waferoberflächentemperatur von < ± 1 °C und eine Gleichmäßigkeit der Epitaxieschichtdicke von < 1 %.

2. Optimierung der Reaktantengasströmungsrichtung
Die Mikrostruktur der Suszeptoroberfläche kann den Grenzschichteffekt aufheben, was eine gleichmäßige Verteilung der Reaktionsgase (wie SiH4, NH3) ermöglicht und die Gleichmäßigkeit der Abscheidungsrate verbessert.

3. Schutz vor Umweltverschmutzung und Korrosion
Graphitsubstrate neigen bei hohen Temperaturen zur Zersetzung und setzen Metallverunreinigungen (wie Fe,Ni) frei, während eine 100 μm dicke CVD-SiC-Beschichtung eine dichte Barriere bilden kann, um die Graphitverflüchtigung zu unterdrücken, was zu einer Wafer-Defektrate von <0,1 Defekten/cm² führt.

Anwendungsbereiche:
-Wird hauptsächlich für das Silizium-Epitaxiewachstum verwendet
-Gilt auch für die Epitaxie anderer Halbleitermaterialien wie GaAs, InP usw.

VET Energy verwendet hochreines Graphit mit CVD-SiC-Beschichtung zur Verbesserung der chemischen Stabilität:

1. Hochreines Graphitmaterial
Hohe Wärmeleitfähigkeit: Die Wärmeleitfähigkeit von Graphit ist dreimal so hoch wie die von Silizium, wodurch Wärme schnell von der Heizquelle auf den Wafer übertragen und die Aufheizzeit verkürzt werden kann.
Mechanische Festigkeit: Isostatische Druckgraphitdichte ≥ 1,85 g/cm³, fähig, hohen Temperaturen über 1200 ℃ ohne Verformung standzuhalten.

2. CVD-SiC-Beschichtung
Durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD) wird auf der Oberfläche von Graphit eine β-SiC-Schicht mit einer Reinheit von ≥ 99,99995 %, einem Ungleichmäßigkeitsfehler der Schichtdicke von weniger als ±5 % und einer Oberflächenrauheit von weniger als Ra 0,5 µm gebildet.

3. Leistungsverbesserung:
Korrosionsbeständigkeit: Kann stark korrosiven Gasen wie Cl2, HCl usw. standhalten und kann die Lebensdauer von GaN-Epitaxie in NH3-Umgebung um das Dreifache verlängern.
Thermische Stabilität: Der Wärmeausdehnungskoeffizient (4,5 × 10-6/℃) ist auf Graphit abgestimmt, um Risse in der Beschichtung durch Temperaturschwankungen zu vermeiden.
Härte und Verschleißfestigkeit: Die Vickers-Härte erreicht 28 GPa, was 10-mal höher ist als bei Graphit und das Risiko von Wafer-Kratzern verringern kann.