TaC Planetary Epi Susceptor

دیسک سیاره‌ای Aixtron یک جزء کلیدی در تجهیزات رسوب بخار شیمیایی فلز-آلی (MOCVD) است که عمدتاً در فرآیند رشد ورق‌های اپیتاکسیال کاربید سیلیکون (SiC) استفاده می‌شود. ساختار هسته آن از طراحی کامپوزیتی مواد گرافیتی با خلوص بالا + پوشش کاربید تانتالوم (TaC) بهره می‌برد.

جزئیات سریع:

1. نام‌های دیگر: دیسک سیاره‌ای Aixtron، گیرنده سیاره‌ای با پوشش TaC، گیرنده SiC Epi برای راکتور اکسترون

2. کاربرد: برای کاربید سیلیکون (SiC) با کارایی بالا، نیترید گالیم (GaN) و سایر فرآیندهای اپیتاکسیال نیمه هادی نسل سوم.

۳. پارامترهای اصلی:

این ساختار در دمای 2000 درجه سانتیگراد پایدار می‌ماند تا از آلودگی ناشی از تبخیر پوشش در محفظه واکنش جلوگیری شود.

مقاومت مؤثر در برابر فرسایش گازهای پیش‌ساز مانند SiH₄ و HCl. عیوب سطحی روی زیرلایه را کاهش می‌دهد.

رسانایی حرارتی ساختار کامپوزیت گرافیت + TaC نزدیک به ویفر SiC است (SiC: 490 W/m·K)، که باعث کاهش اعوجاج شبکه ناشی از تنش حرارتی می‌شود.

زبری سطح پوشش TaC کمتر از 1 میکرومتر است که می‌تواند از ریزش ذرات ریز جلوگیری کرده و کیفیت سطح لایه اپیتاکسیال را تضمین کند (چگالی نقص <0.5/cm²).

بررسی اجمالی محصولات

دیسک سیاره‌ای Aixtron یک جزء کلیدی در تجهیزات رسوب بخار شیمیایی فلز-آلی (MOCVD) است که عمدتاً در فرآیند رشد ورق‌های اپیتاکسیال کاربید سیلیکون (SiC) استفاده می‌شود. ساختار هسته آن از طراحی کامپوزیتی مواد گرافیتی با خلوص بالا + پوشش کاربید تانتالوم (TaC) بهره می‌برد:

زیرلایه گرافیتی: رسانایی حرارتی عالی (~130 W/m·K) و پایداری دمایی بالا (دما > 2000℃) را فراهم می‌کند تا توزیع یکنواخت میدان حرارتی در محفظه واکنش تضمین شود.

پوشش کاربید تانتالیوم: سطح گرافیت توسط فرآیند رسوب بخار شیمیایی (CVD) یا تف‌جوشی، معمولاً با ضخامت 30 تا 100 میکرومتر، پوشانده می‌شود تا یک مانع شیمیایی متراکم تشکیل شود.

این طراحی برای محیط رشد اپیتاکسیال SiC در دمای بالا (1500-1700℃) و بسیار خورنده (سیلان، HCl و سایر گازها) بهینه شده است و به طور قابل توجهی پایداری فرآیند و بازده ویفر را بهبود می‌بخشد.

مقایسه عملکرد پوشش کاربید تانتالوم (TaC) و کاربید سیلیکون (SiC)

سازگاری تولید

این دستگاه که با پلتفرم Aixtron G5 WW C و Prophet سازگار شده است، می‌تواند ویفرهای 6/8 اینچی را با ظرفیت بیش از 30 ویفر در هر بچ حمل کند.

ارزش فنی و اهمیت صنعتی

سوسپتور سیاره‌ای پوشش داده شده با گرافیت + کاربید تانتالوم، مشکل تنگنای پوشش سنتی SiC را در فرآیند دمای بالای طولانی مدت حل می‌کند:

بهینه‌سازی هزینه: افزایش چرخه جایگزینی مواد مصرفی و کاهش هزینه اپیتاکسیال یک قطعه بیش از 20٪؛

بهبود عملکرد: کاهش آلودگی ذرات و اثر نقطه‌ای گرما، و افزایش عملکرد ورق اپیتاکسیال به بیش از ۹۵٪؛

گسترش پنجره فرآیند: از نرخ رشد بالاتر (> 50μm/h) و لایه‌های اپیتاکسیال ضخیم‌تر پشتیبانی می‌کند.

با افزایش ظرفیت جهانی SiC به ۸ اینچ، این فناوری مسیری حیاتی برای عبور از تنگنای سازگاری اپیتاکسیال خواهد بود.

دستگاه قدرت سیلیکون کاربید اپیتاکسی

این ماده برای رشد اپیتاکسیال همگن 4H-SiC مناسب است که برای ساخت دستگاه‌های MOSFET و IGBT ولتاژ بالا بالای 1200 ولت استفاده می‌شود.

تقاضا برای وسایل نقلیه با انرژی نو، مبدل‌های فتوولتائیک، حمل و نقل ریلی و سایر زمینه‌ها افزایش یافته است.

توسعه نیمه‌هادی‌های نسل سوم

از فرآیند هترواپیتاکسی GaN-on-SiC برای دستگاه‌های 5G RF و تراشه‌های ارتباطی موج میلی‌متری پشتیبانی می‌کند.

خلاصه مزایای اصلی:

پوشش TaC از نظر مقاومت در برابر خوردگی در دمای بالا، تطابق حرارتی و عمر طولانی، به ویژه برای محیط غنی‌سازی بخار سیلیکون در رشد اپیتاکسیال SiC، نسبت به پوشش SiC سنتی برتری دارد.

مقاومت در برابر گرمای شدید:

این ساختار در دمای 2000 درجه سانتیگراد پایدار می‌ماند تا از آلودگی ناشی از تبخیر پوشش در محفظه واکنش جلوگیری شود.

مقاومت شیمیایی:

مقاومت مؤثر در برابر فرسایش گازهای پیش‌ساز مانند SiH₄ و HCl. عیوب سطحی روی زیرلایه را کاهش می‌دهد.

یکنواختی میدان حرارتی:

رسانایی حرارتی ساختار کامپوزیت گرافیت + TaC نزدیک به ویفر SiC است (SiC: 490 W/m·K)، که باعث کاهش اعوجاج شبکه ناشی از تنش حرارتی می‌شود.

میزان آلایندگی کم:

زبری سطح پوشش TaC کمتر از 1 میکرومتر است که می‌تواند از ریزش ذرات ریز جلوگیری کرده و کیفیت سطح لایه اپیتاکسیال را تضمین کند (چگالی نقص <0.5/cm²).