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Revêtement SiC Sucepteur de barillet en graphite
Détail rapide:
1. Autres noms : Four épitaxial, plateau à plaquettes revêtu de SiC, support à plaquettes de type barillet, support en graphite
2. Application : Pour le processus de croissance épitaxiale des plaquettes
3. Paramètres de base : L'homogénéité du champ d'écoulement du gaz et du champ thermique dans la chambre de réaction peut être optimisée en utilisant une matrice en graphite de haute pureté à pression isostatique combinée à une technologie de revêtement SiC par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) avec une résistance à la température de 1600℃, une conductivité thermique de 300W/m·K et une pureté ≥99.9995%, et la densité de défauts de la couche épitaxiale peut être
réduit significativement.
Description
Le suceur cylindrique d'épitaxie pour plaquettes de graphite à revêtement SiC est le consommable principal des équipements de croissance épitaxiale de silicium. Sa conception allie la conductivité thermique élevée du graphite à l'extrême résistance à la corrosion des revêtements SiC. Le substrat est un graphite Sigley de haute pureté (pureté ≥ 99.9995 %) formé par pressage isostatique. Le revêtement de β-SiC, d'une densité de 50 μm, a été déposé en surface par procédé CVD. Il bloque efficacement la libération d'impuretés de la matrice graphite à haute température (1200 1800-XNUMX XNUMX °C) et sous l'effet de gaz agressifs (tels que SiH).4, C3H8et H2), avoiding wafer contamination. Barrel design (for 4/6/8 inch equipment) By optimizing the airflow path and thermal field distribution, the thickness uniformity of the epitaxial layer is controlled within ±1.5%, and the defect density is reduced to < 0.05cm-2. In addition, the thermal expansion coefficient of SiC coating and graphite matrix is highly matched (4.5×10-6/K contre 4.8×10-6/K), évitant ainsi la fissuration du revêtement ou la perte de particules causées par les contraintes thermiques élevées, et garantissant un fonctionnement stable à long terme des équipements. Ce composant a été utilisé sur les lignes d'épitaxie de plaquettes des principaux fabricants chinois de semi-conducteurs. Le coût de l'épitaxie en un seul four a été réduit de 40 % et le rendement du dispositif a été porté à 98 %.
Suscepteur de type baril comparé au suscepteur à crêpes
| Personnage | Suscepteur de type barillet | Suscepteur de crêpes |
| Uniformité de la température | Uniformité légèrement inférieure en raison du flux d'air vertical et de la symétrie du rayonnement (compensation de température complexe requise). | La symétrie du champ thermique est élevée et l'uniformité de la température dans le plan est meilleure. |
| Efficacité du flux de gaz | Le flux d'air tourne en spirale le long de la paroi du cylindre et les plaquettes de bord sont facilement gravées/déposées. | Le flux est perpendiculaire à la surface de la plaquette et le flux et la direction sont facilement contrôlés. |
| Capacité et coût | Haut débit, adapté à la production de masse (nombre élevé de plaquettes par unité de temps). | Faible débit, adapté à la R&D/production en petits lots. |
| Complexité de la maintenance | La structure est complexe et le nettoyage et le remplacement prennent beaucoup de temps. | Conception ouverte, entretien facile. |
DONNÉES TECHNIQUES
| Propriétés physiques de base du revêtement CVD SiC | |
| Propriétés | Valeur typique |
| Structure en cristal | FCC phase β polycristalline, principalement orientée (111) |
| Densité | 3.21 g / cm³ |
| Dureté | Dureté Vickers 2500 (charge de 500 g) |
| Taille d'un grain | 2 ~ 10μm |
| Pureté chimique | 99.99995 % |
| Capacité de chaleur | 640 J·kg-1·K-1 |
| Température de sublimation | 2700 ℃ |
| Résistance à la flexion | 415 MPa RT 4 points |
| Module d'Young | 430 Gpa 4pt courbé, 1300℃ |
| Conductivité thermique | 300W·m-1·K-1 |
| Dilatation thermique (CTE) | 4.5 × 10-6K-1 |
Applications
Utilisé pour le processus d'épitaxie/CVD du silicium.
Le plus utilisé dans les dispositifs LPE ou CVD traditionnels (tels que les premiers systèmes Aixtron).
Avantage concurrentiel
Résistance à l'environnement de corrosion extrême : le revêtement β-SiC est résistant à l'érosion et à l'oxydation par plasma, et sa durée de vie est 5 fois plus longue que celle du graphite non revêtu.
Contrôle précis du champ thermique : la structure du barillet réduit les turbulences, la conductivité thermique correspond au substrat et évite les défaillances dues aux contraintes thermiques.
Risque de contamination nul : substrat et revêtement ultra-purs, teneur en impuretés métalliques (Fe, Al) < 0.1 ppm.
Service de processus complet : prise en charge du traitement de la matrice, dépôt de revêtement, test de performance, livraison à guichet unique.
