Prečo aplikovať CVD SiC povlak na grafitové susceptory？

Polovodičový priemysel tretej generácie prechádza rýchlym rozširovaním kapacity. Procesy epitaxie karbidu kremíka (SiC) a nitridu gália (GaN) sa neustále vyvíjajú smerom k vysokoteplotným prevádzkovým prostrediam, ultra vysoko čistým surovinám a miniaturizovaným čipovým zariadeniam. Napriek tomu konvenčné nepotiahnuté grafitové susceptory vystavené drsným vysokým teplotám a vysoko korozívnym pracovným podmienkam majú tendenciu spúšťať kritické bolestivé body vrátane kontaminácie procesu, krátkej životnosti a častých odstávok zariadení, čím sa neustále obmedzuje efektívnosť výrobnej linky a výnos triesok. Na riešenie týchto priemyselných výziev sa riešenia CVD povlakov z karbidu kremíka s exkluzívnymi materiálovými vlastnosťami stali optimálnou voľbou pre pokročilé výrobné linky na epitaxiu MOCVD a MBE.

Hlavné nevýhody nepotiahnutých grafitových susceptorov v pokročilej výrobe

Výroba polovodičovej epitaxie funguje v extrémnych pracovných podmienkach. Epitaxné procesy SiC a GaN vyžadujú stabilné vysoké teploty v rozsahu od 1000 °C do 1600 °C.Grafitový suceptorssú nepretržite vystavené vysoko reaktívnym plynom, ako je vodík, amoniak a chlorovodík, čo vedie k trom nezvratným problémom:

1. Kontaminácia spôsobená časticami

Nechránené grafitové susceptory majú bohaté póry. Pri vysokých teplotách sú náchylné na plynovú eróziu a odlupovanie povrchu, pričom vznikajú jemné častice. Akonáhle sa tieto častice prichytia k epitaxiálnym vrstvám, vytvárajú defekty s vysokou hustotou a drasticky znižujú výťažnosť energetických zariadení a optoelektronických čipov. Súčasné priemyselné štandardy čistoty sa zvýšili na 7N (99,99999 %); stopové nečistoty spôsobia netesnosť zariadenia a zhoršenie výkonu optoelektroniky.

2. Rýchle starnutie grafitových komponentov

Susceptory z holého grafitu nemajú odolnosť voči chemickej korózii. Dlhodobé vystavenie korozívnej atmosfére spôsobuje oxidačné opotrebovanie, urýchľuje degradáciu komponentov, ako sú susceptory, valce tepelnej izolácie a objímky na vedenie toku, čo má za následok neustále rastúce obstarávacie náklady na spotrebný materiál. Okrem toho rýchlosť starnutia grafitových susceptorov nemá jednotný štandard, čo znemožňuje presne predpovedať čas výmeny susceptorov, čo ľahko narúša výrobné plány.

Mechanizmus a výhody CVD povlaku z karbidu kremíka

Grafitové materiály majú vynikajúcu tepelnú vodivosť a vynikajúcu opracovateľnosť, čo z nich robí ideálne možnosti pre epitaxné susceptory. Jeho prirodzené nedostatky chemickej reaktivity však nemožno odstrániť, čo obmedzuje jeho použiteľnosť vo vysokoteplotných, vysoko korozívnych epitaxných prostrediach. Chemická depozícia z pár (CVD)karbid kremíkaTechnológia povlakovania rieši konflikt kompatibility rozhrania medzi grafitovými susceptormi a extrémnymi procesnými prostrediami zásadne prostredníctvom úpravy materiálu.

V uzavretej reakčnej komore proces CVD presne riadi reakcie v plynnej fáze. Prekurzorové plyny kremík-uhlík sa rozkladajú pri presne regulovaných teplotách a ukladajú kryštály karbidu kremíka na atómovej úrovni na grafitové substráty, aby vytvorili bezšvovú, úplne hustú hermetickú ochrannú vrstvu. Medzi povlakom a substrátom sa vytvorí atómová väzba, ktorá blokuje prenikanie korozívnych plynov a zachytáva vnútorné grafitové nečistoty, pričom si plne zachováva silné stránky substrátu, vysokú tepelnú vodivosť a rovnomerné rozloženie teploty. Kompozitná štruktúra vyvažuje vynikajúcu ochranu a stabilný výkon tepelného poľa.

Čím vynikajú riešenia povlakov Semicorex CVD SiC?

CVD grafitové susceptory potiahnuté karbidom kremíka nie sú len jednoduchým ošetrením povlakom, ale kompletným integrovaným inžinierskym pracovným postupom, ktorý prísne kontroluje rozmerovú presnosť, kvalitu povlaku a kompatibilitu zariadení vo všetkých fázach. Ako popredný domáci výrobca v Číne je Semicorex odhodlaný dodávať stabilné, dlhotrvajúce a nákladovo efektívneCVD povlak z karbidu kremíkariešenia pre zákazníkov. Semicorex používa presné CNC zariadenia na spracovanie grafitových substrátov, pričom prísne kontroluje ich tvarový obrys, rozmerové tolerancie, rovinnosť základne a presnosť polohovania drážok, aby sa eliminovali sekundárne problémy spôsobené nedostatočnou presnosťou spracovania. Pre rôzne prevádzkové podmienky a potreby použitia poskytuje technický tím spoločnosti Semicorex prispôsobené riešenia náterov, aby sa zabezpečila vysoká kompatibilita medzi náterom a substrátom, čím sa účinne zabráni praskaniu náteru a zlyhaniu odlupovania spôsobenému častým tepelným cyklovaním. Po dokončení CVD SiC povlaku Semicorex vykoná celospektrálnu kontrolu defektov povlaku, aby sa uistil, že povlak je neporušený, hustý a bez akýchkoľvek defektov, čím sa zaručí stabilita grafitového podnosu CVD s karbidom kremíka na stroji.