Supporto suscettore epitassiale rivestito in SiC CVD GaN/GaAs

La struttura di base è piuttosto semplice. Utilizziamo un nucleo di grafite isostatica ad alta densità e vi depositiamo sopra uno spesso strato di β-SiC tramite CVD. Questo conferisce la conduttività termica desiderata dalla grafite, mentre lo strato di SiC gestisce le sostanze chimiche. NH₃, H₂ e qualsiasi altra sostanza presente durante il processo vengono tenute lontane dalla grafite sottostante dal rivestimento. Il risultato è un componente che resiste bene negli impianti di produzione di semiconduttori GaN, GaAs, Micro-LED, RF e di potenza.

Cosa li rende efficaci nel mondo reale?

In termini di purezza: siamo molto esigenti riguardo alla materia prima di grafite. I gradi isostatici che utilizziamo sono inizialmente puri e il rivestimento in SiC CVD risulta molto denso. La contaminazione da metalli è talmente bassa da non dover temere che possa compromettere la pulizia della camera di epitassia.

Il comportamento termico è altrettanto importante. Ci impegniamo a uniformare il profilo termico in modo che il wafer mantenga una temperatura omogenea su tutta la sua superficie. Cicli prolungati ad alta temperatura, riscaldamento e raffreddamento rapidi: il substrato rimane dimensionalmente stabile in tutte le fasi. Questa costanza si riflette nell'uniformità dello spessore e nel controllo della composizione, ciclo dopo ciclo.

L'attacco chimico è probabilmente la preoccupazione maggiore nella deposizione chimica da fase vapore assistita da laser (MOCVD) del GaN. Se avete mai visto un componente in grafite nuda erodersi dopo pochi cicli, sapete di cosa parlo. Il rivestimento in SiC cambia completamente questa dinamica. Resiste molto meglio ai gas di processo e, poiché non si sfalda con l'invecchiamento, si riducono le particelle che fluttuano nella camera di deposizione. Camera più pulita, rese migliori: è un vantaggio diretto.

Dal punto di vista meccanico, il rivestimento aderisce perfettamente. Abbiamo investito molto nell'adesione, in modo da evitare la formazione di bolle o il distacco anche in caso di shock termico. Anche la densa struttura CVD contribuisce a questo risultato. Gli utenti riscontrano spesso una durata di vita di gran lunga superiore rispetto alla grafite non rivestita, il che si traduce in minori tempi di inattività per la pulizia della camera e la sostituzione dei pezzi.

Dove si trovano solitamente?

Deposizione di GaN tramite MOCVD e HVPE: LED, dispositivi di potenza, chip RF, micro-LED. Le temperature di processo si aggirano tra i 1000 °C e i 1100 °C, ovvero l'intervallo ottimale per questo sistema di materiali.

Deposizione chimica da fase vapore assistita da fase vapore (MOCVD) di GaAs: VCSEL, laser per comunicazioni ottiche, sensori a infrarossi, componenti RF. Esigenze termiche simili, composizione chimica leggermente diversa, stessa necessità di un supporto pulito e stabile.

Attrezzature generiche per semiconduttori ad alta temperatura: oltre ai reattori per epitassia, si trovano negli assemblaggi di supporti per wafer e nei componenti della zona termica, dove la pulizia e la stabilità termica sono fondamentali.

Come manteniamo la qualità costante

Si può avere la grafite migliore e la migliore chimica di rivestimento, ma se il processo non è ottimizzato, il componente non funzionerà. Selezioniamo i gradi di grafite in base alla conduttività termica, alla densità e alla stabilità dimensionale a lungo termine. Successivamente, la fase CVD viene messa a punto per ogni singolo progetto, aspetto particolarmente importante per i suscettori di grande diametro o per qualsiasi componente con una geometria complessa. L'obiettivo è ottenere una copertura uniforme e una forte adesione, senza punti sottili o bordi deboli.

Ogni lotto viene sottoposto a diversi controlli: spessore del rivestimento, rugosità superficiale, dimensioni critiche, purezza e integrità complessiva del rivestimento. Non è un processo appariscente, ma è ciò che mantiene basso il numero di particelle e consente di riprodurre il processo senza spiacevoli sorprese.

Perché scegliere un rivestimento in SiC invece della grafite nuda?

In parole semplici: la grafite nuda si corrode. La grafite rivestita di SiC no. Più precisamente, si ottiene:

● Resistenza nettamente superiore ai gas corrosivi

● Generazione di particelle molto inferiore nel tempo

● Una maggiore durata utile prima della sostituzione.

● Condizioni di processo più stabili

● Rese di wafer più elevate e più uniformi

È la combinazione che ha senso: la grafite dissipa il calore, il SiC resiste agli agenti chimici aggressivi. Nell'epitassia dei semiconduttori composti, questa è diventata la soluzione di riferimento per un motivo ben preciso.

Personalizzazione

Non realizziamo quasi mai due volte lo stesso identico pezzo. La maggior parte di ciò che spediamo è realizzato su disegno del cliente o adattato a uno specifico modello di reattore. Possiamo regolare:

● Dimensioni del wafer e disposizione delle tasche

● Numero e disposizione delle tasche

● Modelli di foratura e fori passanti

● Spessore complessivo

● Requisiti di finitura superficiale

Sia i prototipi che i volumi di produzione vanno bene: collaboreremo con voi sia che abbiate bisogno di un paio di pezzi di prova sia di consegne regolari.

Domande frequenti

Che cosa fa esattamente un suscettore rivestito in SiC?

Sostiene i wafer durante la crescita epitassiale, distribuisce il calore in modo uniforme sulla superficie del wafer e utilizza lo strato di SiC per proteggere la grafite dai gas corrosivi del processo.

Perché non usare semplicemente la grafite non rivestita?

La grafite non rivestita si corrode troppo rapidamente in presenza di gas come ammoniaca e idrogeno ad alta temperatura. Ciò genera particelle, riduce la durata dei pezzi e ne compromette la resa produttiva. Il rivestimento in SiC risolve tutti e tre questi problemi.

È possibile realizzarli per diversi tipi di reattori?

Certamente. Adattiamo dimensioni, layout delle cavità e schemi di foratura per adattarli a qualsiasi utensile MOCVD o HVPE tu stia utilizzando.

Per quali processi sono adatti?

LED GaN, epitassia di potenza e RF; Micro-LED; VCSEL ed epitassia di GaAs: ovunque sia necessario un vettore pulito e termicamente stabile ad alta temperatura.