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SiC-Beschichtung Graphit-Fass-Sauger
Schnelles Detail:
1. Andere Namen: Epitaxieofen-Graphitzylinder, SiC-beschichteter Waferträger, Wafersuszeptor-Zylindertyp, Graphitsuszeptor
2. Anwendung: Für Wafer-Epitaxie-Wachstumsprozess
3. Kernparameter: Die Homogenität des Gasströmungsfelds und des Wärmefelds in der Reaktionskammer kann durch die Verwendung einer hochreinen Graphitmatrix mit isostatischem Druck in Kombination mit einer SiC-Beschichtungstechnologie (CVD) mit einer Temperaturbeständigkeit von 1600 °C, einer Wärmeleitfähigkeit von 300 W/m·K und einer Reinheit von ≥ 99.9995 % optimiert werden. Die Defektdichte der epitaktischen Schicht kann
signifikant reduziert.
Beschreibung
Der SiC-beschichtete Graphit-Wafer-Epitaxie-Barrel-Susceptor ist das zentrale Verbrauchsmaterial für Si-Epitaxieanlagen. Sein Design vereint die hohe Wärmeleitfähigkeit von Graphit mit der extremen Korrosionsbeständigkeit von SiC-Beschichtungen. Das Substrat besteht aus hochreinem Sigley-Graphit (Reinheit ≥ 99.9995 %), der durch isostatisches Pressen hergestellt wurde. Die 50 μm dicke β-SiC-Beschichtung wurde mittels CVD-Verfahren auf der Oberfläche abgeschieden. Sie blockiert effektiv die Freisetzung von Verunreinigungen aus der Graphitmatrix bei hohen Temperaturen (1200–1800 °C) und aggressiven Gasen (wie SiH4, C3H8, und H2), wodurch eine Waferkontamination vermieden wird. Zylinderdesign (für 4/6/8-Zoll-Geräte) Durch die Optimierung des Luftstrompfads und der thermischen Feldverteilung wird die Dickengleichmäßigkeit der epitaktischen Schicht auf ±1.5 % kontrolliert und die Defektdichte auf < 0.05 cm reduziert-2. Darüber hinaus ist der Wärmeausdehnungskoeffizient der SiC-Beschichtung und der Graphitmatrix sehr gut aufeinander abgestimmt (4.5×10-6/K vs. 4.8×10-6/K), wodurch Beschichtungsrisse oder Partikelablösung durch hohe Temperaturbelastung vermieden werden und ein langfristig stabiler Betrieb der Geräte gewährleistet wird. Die Komponente wurde in der Wafer-Epitaxie-Produktionslinie der führenden Halbleiterhersteller in China eingesetzt, die Kosten für die Einzelofen-Epitaxie wurden um 40 % gesenkt und die Geräteausbeute auf 98 % erhöht.
Fasssuszeptor im Vergleich zum Pfannkuchensuszeptor
| Charakter | Zylinderförmiger Suszeptor | Pfannkuchen-Suszeptor |
| Temperaturgleichmäßigkeit | Etwas geringere Gleichmäßigkeit aufgrund vertikaler Luftströmung und Strahlungssymmetrie (aufwändige Temperaturkompensation erforderlich). | Die Wärmefeldsymmetrie ist hoch und die Temperaturgleichmäßigkeit in der Ebene ist besser. |
| Gasflusseffizienz | Der Luftstrom verläuft spiralförmig entlang der Zylinderwand und die Randwafer können leicht geätzt/abgelagert werden. | Der Fluss verläuft senkrecht zur Waferoberfläche und Fluss und Richtung lassen sich leicht steuern. |
| Kapazität und Kosten | Hoher Durchsatz, geeignet für die Massenproduktion (hohe Anzahl an Wafern pro Zeiteinheit). | Niedriger Durchsatz, geeignet für F&E/Kleinserienproduktion. |
| Wartungskomplexität | Der Aufbau ist komplex und die Reinigung bzw. der Austausch dauert lange. | Offenes Design, einfache Wartung. |
Spezifikationen
| Grundlegende physikalische Eigenschaften der CVD-SiC-Beschichtung | |
| Eigenschaft | Typischer Wert |
| Kristallstruktur | FCC β-Phase polykristallin, hauptsächlich (111) orientiert |
| Signaldichte | 3.21 g / cm³ |
| Härte | 2500 Vickershärte (500 g Belastung) |
| Korngröße | 2 ~ 10μm |
| Chemische Reinheit | 99.99995% |
| Wärmekapazität | 640 J·kg-1·K-1 |
| Sublimationstemperatur | 2700 ℃ |
| Biegefestigkeit | 415 MPa RT 4-Punkt |
| Elastizitätsmodul | 430 Gpa 4pt Biegung, 1300℃ |
| Wärmeleitfähigkeit | 300W·m-1·K-1 |
| Wärmeausdehnung (CTE) | 4.5/10-6K-1 |
Anwendungen
Wird für Silizium-Epitaxie/CVD-Prozesse verwendet.
Wird am häufigsten in herkömmlichen LPE- oder CVD-Geräten verwendet (wie beispielsweise frühen Aixtron-Systemen).
Wettbewerbsvorteilen
Beständigkeit gegenüber extremer Korrosion: Die β-SiC-Beschichtung ist beständig gegen Plasmaerosion und Oxidation und ihre Lebensdauer ist fünfmal länger als die von unbeschichtetem Graphit.
Präzise Wärmefeldsteuerung: Die Zylinderstruktur reduziert Turbulenzen, die Wärmeleitfähigkeit entspricht dem Substrat und verhindert thermische Spannungsfehler.
Kein Kontaminationsrisiko: Substrat und Beschichtung mit ultrahoher Reinheit, Gehalt an Metallverunreinigungen (Fe, Al) < 0.1 ppm.
Service für den gesamten Prozess: Unterstützung der Matrixverarbeitung, Beschichtungsabscheidung, Leistungstest – Lieferung aus einer Hand.
