Suscettori di grafite vs. SiC solidu per u cuntrollu di l'uniformità termica

Per u prucessu di semiconduttori è d'epitassia, u suscettore hè un elementu cruciale in u reattore. Porta a cialda è serve à distribuisce u calore mentre travaglia à alte temperature. I dui materiali tipicamente usati cum'è suscettori sò u carburu di siliciu solidu ( Cvd sic ) è Crucible grafitu Anu diversi modi di distribuisce u calore chì influenzanu a qualità di e cialde è a pruduzzione.

Cunfruntendu a Cunduttività Termica in Suscettori di Grafite è SiC Solidu

Importa cumu u calore hè sparghjitu attraversu un suscettore, in termini di stabilità di u prucessu. L'alta cunduttività termica di a grafite hè forte postu chì u calore viaghja rapidamente attraversu u mediu, questu porta à ghjunghje à a temperatura desiderata più rapidamente, ciò chì à u so tornu riduce u tempu di riscaldamentu è di raffreddamentu. A grafite ùn a face micca, ma sparghje u calore in direzzioni uguali. Hè pussibule chì a furmazione di punti caldi è a variazione di u spessore di u stratu di wafer sia presente per via di una temperatura micca uniforme in a struttura di grafite.

SiC solidu è Rivestimentu CVD sic si cumporta in modu diversu. Mentre pò piglià più tempu per ghjunghje à a temperatura di destinazione chè a grafite, u calore hè distribuitu più uniformemente nantu à a superficia di a cialda, ciò chì dà temperature più stabili à u centru è à u bordu di a cialda.

Hè statu osservatu chì quandu utilizavanu un suscettore di grafite, a temperatura à traversu a cialda era irregulare. Una volta ch'elli eranu passati à u solidu Materia prima SiC CVD d'alta purezza A distribuzione di a temperatura di a cialda era stabile, ancu s'è u tempu di riscaldamentu era più longu.

Cusì, a grafite hè più rapida, u SiC solidu hè uniforme.

Perchè a grafite rivestita di SiC CVD ferma pupulare in AIXTRON G5/G10

Ma parechji sistemi d'epitassia cuntinueghjanu à aduprà a grafite rivestita di SiC CVD, in particulare in a fabricazione di grandi volumi. A grafite pò esse riscaldata facilmente è rapidamente; cusì diminuisce i tempi di ciclu. U rivestimentu di SiC nantu à a grafite assicura a durabilità contr'à e alte temperature è i gasi currusivi, assicurendu simultaneamente una superficia liscia per a manipulazione di i wafer.

Cusì, i benefici di tramindui sò realizati; vale à dì u trasferimentu di calore da a grafite è a durabilità è a bassa usura da u rivestimentu di SiC.

Una linea di pruduzzione, per esempiu, avia prublemi di particelle cù i (vechji) suscettori. Anu scupertu chì invece di rimpiazzà a so vechja grafite rivestita cù SiC solidu, eranu capaci di ottene temperature stabili è u ritmu di pruduzzione originale rimpiazzendu a vechja parte di grafite cù una nova parte di grafite rivestita.

Un ultimu fattore per l'accettazione cuntinua di stu materiale hè a manutenzione. A manutenzione di una parte di grafite rivestita (machinazione è ristrutturazione) hè più simplice chè a manutenzione di una parte solida in SiC. Quandu una parte cumencia à mustrà usura, a maiò parte di ella pò esse semplicemente riavviata o machinata, riducendu i costi à grande scala.

In fondu, per l'utente finale, ùn ci hè micca un solu "megliu" materiale. A so decisione si basa nantu à a stabilità di u prucessu, i prugrammi di manutenzione coerenti è u cuntrollu di i costi. Cù un fornu AIXTRON è una linea di pruduzzione stabilita, a grafite rivestita CVD SiC offre a suluzione chì anu bisognu.

Cunfrontu di Costi, Durata di Vita è Prestazioni per e Parti Epitassiali

Quandu facenu una scelta, a maiò parte di a ghjente tende à equilibrà u costu, a longevità è u rendiment di u prucessu quandu cunsideranu e parti epitassiali.

A grafite hè a parte a menu cara è a più faciule da fabricà, ma s'ella ùn hè micca prutetta, l'alte temperature è i gasi reattivi cunsumanu rapidamente a grafite. Cù u tempu, pò deformà o ancu sparghje piccule particelle chì ruinanu a qualità di a cialda.

A grafite rivestita di SiC CVD rapprisenta un compromisu trà costu è prestazioni. U stratu di SiC offre una eccellente resistenza à l'attaccu chimicu è una riduzione efficace di l'usura superficiale.

Siccomu parechje parti rivestite CVD ponu esse riparate o rivestite una volta chì u stratu protettivu hè statu consumatu, sò effettivamente fatte di novu è costanu menu da rimpiazzà. U SiC solidu offre un livellu eccezziunale di durabilità à un costu più altu, ma generalmente resterà assai stabile dimensionalmente è furnisce un prucessu stabile per longhi periodi d'usu.

Richiederà ancu cicli di riscaldamentu è di raffreddamentu più lunghi, è costerà di più per rimpiazzà si hè rottu.

In breve, a grafite hè a menu cara, a menu durevule; CVD hè a grafite rivestita di SiC: Compromissu trà costu, resistenza è prestazioni; U SiC solidu hà a più grande resistenza è prestazioni stabili, ma hè più caru da cumprà.

A parte più adatta dipende da e esigenze di pruduzzione è da i vincoli di u budget.

Distribuzione di u stress termicu in i prucessi di epitassia di SiC di grande diametru

Hè impurtante di cuntrullà a tensione di temperatura à misura chì e cialde di carburo di siliciu diventanu più grande. E variazioni di temperatura in a cialda, ancu di piccule quantità, sò capaci di induce tensioni in u cristallu.

A fonte di calore in u reattore vene da u suscettore, i gasi di flussu è i muri di a camera. Diverse parti di a fetta si espandenu più o menu cà altre parti di a fetta se a temperatura ùn hè micca a listessa in tutta l'area di a fetta. Se questu accade, si verificanu pieghe o difetti o una crescita epitassiale micca uniforme.

Di solitu, i wafers si raffreddanu più rapidamente intornu à i bordi è sò più uniformi sopra u centru di u wafer. Stu fenomenu pò purtà à queste tensioni. L'ingegneri gestiscenu queste tensioni per mezu di a geometria di u suscettore, a velocità di rotazione, a qualità di u rivestimentu è u flussu di gas in u reattore. Quandu u rivestimentu si deteriora cù u tempu o u suscettore si deforma, u calore ùn hè più distribuitu cum'è desideratu è pò accade un aumentu di a tensione. U rivestimentu è/o u suscettore ponu tandu esse riparati o rimpiazzati, ciò chì spessu rettifica queste tensioni.

Avè una temperatura uniforme nantu à a superficia di a cialda migliora a qualità è u rendimentu di a cialda.

Sceglie u materiale suscettore ghjustu per i dispositivi di putenza avanzati

Ci hè una grande varietà di materiali suscettori potenziali chì ponu esse scelti per un prucessu di fabricazione, secondu l'applicazione è i requisiti.

A grafite si riscalda rapidamente, accurtendu cusì u tempu di prucessu. In generale, u materiale hè adattatu per u sviluppu o i prucessi induve una risposta termica rapida hè desiderabile, ma hè menu durevule, si consumerà à un ritmu elevatu è e particelle saranu sparse s'ellu ùn ci hè micca un rivestimentu.

A grafite rivestita di SiC CVD hè trà i materiali più populari per a fabricazione. Offre durabilità rispetto à a grafite, pur mantenendu un tempu di riscaldamentu rapidu è un prucessu più pulitu cù un costu supplementu minimu.

U SiC solidu hà a più grande stabilità di e scelte elencate, ùn hè necessariu alcun rivestimentu per a prutezzione. U SiC solidu permette una migliore uniformità di a temperatura da wafer à wafer rispetto à i so cuncurrenti, riducendu a variazione potenziale di i parametri di prucessu, rendendulu ideale per applicazioni di alta precisione / esigenti.

Tuttavia, hè significativamente più caru, è generalmente permette ancu un tempu di prucessu più grande. Per un prucessu specificu, un fabricatore hè passatu da a grafite rivestita di SiC à u SiC solidu, mentre chì l'uniformità hè stata assai migliurata, u tempu di riscaldamentu è u prucessu anu ancu avutu bisognu di esse adattati.

Cusì, aduprate a grafite per esigenze di riscaldamentu rapidu, aduprate a grafite rivestita di SiC CVD per un equilibriu economicu trà velocità è durabilità, è aduprate SiC solidu per una stabilità superiore è uniformità termica.