Nosič susceptora s epitaxným povlakom GaN / GaAs CVD SiC

Základná konštrukcia je pomerne jednoduchá. Používame izostatické grafitové jadro s vysokou hustotou a na vrch pomocou CVD vypestujeme hrubú vrstvu β-SiC. To vám poskytne požadovanú tepelnú vodivosť grafitu, zatiaľ čo povrch SiC sa stará o chemické zloženie. NH₃, H₂ a čokoľvek iné, čo proces prináša – povlak drží toto všetko ďalej od grafitu pod ním. Výsledkom je súčiastka, ktorá obstojí v továrňach na výrobu GaN, GaAs, mikroLED, vysokofrekvenčných a výkonových polovodičov.

Čo ich núti pracovať v reálnom svete?

Čo sa týka čistoty: sme nároční na grafitovú surovinu. Izostatické triedy, ktoré používame, sú na začiatku čisté a CVD SiC povlak je nakoniec veľmi hustý. Kontaminácia kovu je dostatočne nízka, takže sa nemusíte obávať, že by znečistila epitaxnú komoru s vysokou čistotou.

Tepelné správanie je rovnako dôležité. Vynakladáme úsilie na prispôsobenie tepelného profilu tak, aby doštička mala rovnomernú teplotu na celom svojom povrchu. Dlhé cykly pri vysokej teplote, rýchle zahrievanie a chladenie – susceptor zostáva počas celého procesu rozmerovo stabilný. Táto konzistentnosť sa prejavuje v rovnomernosti hrúbky a kontrole zloženia v každom cykle.

Chemické napadnutie je pravdepodobne najväčším problémom pri GaN MOCVD. Ak ste niekedy videli, ako holá grafitová súčiastka eroduje po niekoľkých cykloch, viete, čo tým myslím. Povlak SiC mení túto dynamiku. Oveľa lepšie odoláva procesným plynom a pretože s pribúdajúcim vekom neuvoľňuje materiál, v komore sa vznáša menej častíc. Čistejšia komora, lepšie výťažky – je to také jednoduché.

Mechanicky sa povlak drží. Vynaložili sme veľa úsilia na priľnavosť, takže sa netvoria pľuzgiere ani neodlupujú, a to ani pri tepelnom šoku na súčiastke. Hustá CVD štruktúra s tým tiež pomáha. Používatelia často zaznamenávajú životnosť niekoľkonásobne dlhšiu ako pri použití nepotiahnutého grafitu, čo znamená kratšie prestoje na čistenie komory a výmenu súčiastok.

Kde ich zvyčajne nájdete?

GaN MOCVD a HVPE – LED diódy, napájacie zariadenia, RF čipy, mikro LED diódy. Procesné teploty sa pohybujú okolo 1000 °C až 1100 °C, čo je presne ideálna teplota pre tento materiálový systém.

GaAs MOCVD — VCSEL, optické komunikačné lasery, infračervené senzory, RF súčiastky. Podobné tepelné požiadavky, mierne odlišná chémia, rovnaká potreba čistého a stabilného nosiča náboja.

Všeobecné nástroje pre polovodiče pre vysoké teploty – okrem epitaxných reaktorov sa objavujú aj v zostavách nosičov doštičiek a súčiastkach tepelných zón, kde je dôležitá čistota a tepelná stabilita.

Ako udržiavame konzistentnú kvalitu

Môžete mať najlepší grafit a najlepšie chemické zloženie povlaku, ale ak sa proces nedoladí, diel nebude fungovať správne. Druhy grafitu vyberáme na základe tepelnej vodivosti, hustoty a dlhodobej rozmerovej stability. Potom sa krok CVD prispôsobí každému dizajnu – čo je obzvlášť dôležité pre susceptory s veľkým priemerom alebo čokoľvek so zložitou geometriou. Cieľom je rovnomerné pokrytie a silná priľnavosť, žiadne tenké miesta alebo slabé hrany.

Každá šarža prechádza niekoľkými kontrolnými bodmi: hrúbka povlaku, drsnosť povrchu, kritické rozmery, čistota a celková integrita povlaku. Nie je to síce okázalé, ale je to to, čo znižuje počet častíc a umožňuje vám reprodukovať proces bez nepríjemných prekvapení.

Prečo zvoliť povlak SiC namiesto holého grafitu?

Jednoducho povedané: holý grafit sa zožerie. Grafit s povlakom SiC nie. Konkrétnejšie, získate:

● Oveľa lepšia odolnosť voči korozívnym plynom

● Oveľa menej generovaných častíc v priebehu času

● Dlhšia životnosť pred výmenou

● Stabilnejšie procesné podmienky

● Vyššie a konzistentnejšie výťažnosti doštičiek

Je to kombinácia, ktorá dáva zmysel – grafit prenáša teplo, SiC znáša chemické pôsobenie. V epitaxii zložených polovodičov sa to stalo preferovaným riešením z nejakého dôvodu.

Prispôsobenie

Takmer nikdy nevyrábame úplne rovnaký diel dvakrát. Väčšina toho, čo dodávame, je vyrobená podľa výkresu zákazníka alebo vyladená pre konkrétny model reaktora. Vieme upraviť:

● Veľkosť oblátky a rozloženie vreciek

● Počet a usporiadanie vreciek

● Vzory otvorov a priechodné otvory

● Celková hrúbka

● Požiadavky na povrchovú úpravu

Prototypy aj objemy výroby sú v poriadku – budeme s vami spolupracovať, či už potrebujete niekoľko testovacích dielov alebo stabilné dodávky.

Často kladené otázky

Čo presne robí susceptor s povlakom SiC?

Drží doštičky počas epitaxného rastu, rovnomerne rozvádza teplo po povrchu doštičky a používa vrstvu SiC na ochranu grafitu pred korozívnymi procesnými plynmi.

Prečo nepoužiť jednoducho nepotiahnutý grafit?

Nepotiahnutý grafit koroduje príliš rýchlo v plynoch, ako je horúci amoniak a vodík. To vytvára častice, skracuje životnosť súčiastok a znižuje výťažnosť. Povlak SiC rieši všetky tri tieto problémy.

Viete ich zostaviť pre rôzne reaktory?

Rozhodne. Rozmery, rozloženie vreciek a vzory otvorov prispôsobujeme akémukoľvek nástroju MOCVD alebo HVPE, ktorý používate.

Na aké procesy sú vhodné?

GaN LED, výkonová a RF epitaxia; Micro-LED; VCSEL a GaAs epitaxia – všade tam, kde potrebujete čistý, tepelne stabilný nosič pri vysokej teplote.