„Aixtron G10“ komponentai: pagrindinės didelio našumo SiC epitaksijos dalys

Silicio karbido (SiC) technologija nuolat juda prie didesnių plokštelių ir didesnės galios. Tai reiškia, kad pažangios epitaksinės sistemos, tokios kaip Aixtron G10 platforma, tampa vis svarbesnės trečiosios kartos puslaidininkių gamyboje.

Palyginti su senesniais reaktoriais, Aixtron G10 sistemoms reikia griežčiau kontroliuoti šiluminius laukus, dujų srauto stabilumą, užterštumą dalelėmis ir dalių tarnavimo laiką. Kiekvienas vidinis reaktoriaus komponentas turi tiesioginės įtakos epitaksinio augimo kokybei, plokštelių vienodumui ir gamybos stabilumui.

Šiame straipsnyje aprašomi pagrindiniai „Aixtron G10“ komponentai, naudojami SiC epitaksijos sistemose. Paaiškinsime, ką jie daro, kokių medžiagų jiems reikia ir kodėl jos svarbios apdorojant puslaidininkius aukštoje temperatūroje.

Kas yra Aixtron G10 komponentai?

Aixtron G10 komponentai yra pagrindinės vidinės reaktoriaus dalys, esančios SiC epitaksijos kameroje. Kartu jie padeda išlaikyti stabilias šilumines sąlygas, optimizuoja dujų pasiskirstymą, palaiko plokštelių sukimąsi ir sumažina užterštumą aukštoje temperatūroje vykstančio epitaksinio augimo metu.

Įprastos dalys, kurias rasite Aixtron G10 reaktoriuje, yra:

• Lubos
• Paskirstymo žiedas
• Viršelio žiedas
• Dengimo plokštės
• Planetinis diskas
• Ištraukiamas dangtelio diskas
• Išmetimo kolektorius
• Atraminis žiedas
• Atraminis vamzdis
• Grafitinis užraktas
• Smeigtukų ir kaiščių poveržlių mazgai

Dauguma šių dalių nepertraukiamai veikia aukštesnėje nei 1500°C temperatūroje ir yra veikiamos korozinių proceso dujų, tokių kaip silanas ir angliavandeniliai. Taigi medžiagos eksploatacinės savybės yra labai svarbios.

Pagrindinės funkcinės sritys Aixtron G10 reaktoriaus viduje

1. Lubų komponentai

Lubos yra pagrindinė reaktoriaus šiluminio lauko dalis. Tai padeda išlaikyti stabilią kameros temperatūrą, nukreipia dujų srautą ir apsaugo viršutines reaktoriaus konstrukcijas nuo tiesioginio karščio.

Geri lubų komponentai turi turėti:

• Tvirtas terminis stabilumas
• Mažas dalelių susidarymas
• Stiprus atsparumas korozijai
• Vienoda dangos kokybė
• Ilgalaikis matmenų stabilumas

CVD SiC padengtas grafitas yra įprastas pasirinkimas, nes jis suteikia grafito šilumos laidumą ir silicio karbido cheminį atsparumą.

2. Paskirstymo žiedas

Paskirstymo žiedas kontroliuoja ir nukreipia dujų srautą kameros viduje. Norint pasiekti vienodą epitaksinio sluoksnio storį visose plokštelėse, būtina užtikrinti vienodą dujų paskirstymą.

Jei dujų srautas nėra gerai kontroliuojamas, galite susidurti su:

• Storio kitimas
• Dopingo neatitikimai
• Paviršiaus defektai
• Mažesnis vaflių derlius

Štai kodėl didelis apdirbimo tikslumas ir vienoda danga yra tokie svarbūs šiai daliai.

3. Planetų diskų sistema

Planetinis diskas sukasi plokšteles epitaksinio augimo metu. Sklandus sukimasis pagerina temperatūros vienodumą ir užtikrina, kad visos plokštelės būtų vienodai veikiamos dujomis.

Gaminant didelio dydžio SiC plokšteles, planetinė sistema turi išlaikyti:

• Geras lygumas
• Maža šiluminė deformacija
• Didelis konstrukcijos stiprumas
• Stabilus veikimas pakartotinai kaitinant ir vėsinant

Pats diskas paprastai yra pagamintas iš didelio grynumo grafito su pažangia CVD SiC danga.

4. Dengiamieji žiedai ir dengiamosios plokštės

Dengiamieji žiedai ir dengiamosios plokštės apsaugo tam tikras reaktoriaus sritis ir padeda stabilizuoti šiluminį lauką.

Šios dalys padeda:

• Sumažinkite nepageidaujamą nusėdimą
• Sumažinkite dalelių užteršimą
• Apsaugokite grafito konstrukcijas
• Pailginkite kameros tarnavimo laiką

Kadangi jie patiria daug terminio ciklo, tvirtas dangos sukibimas yra būtinas.

5. Išmetimo kolektoriaus sistema

Išmetimo kolektorius valdo išmetamųjų dujų srautą ir padeda išlaikyti pastovų slėgį kameroje.

Stabilus išmetamųjų dujų srautas lemia:

• Geresnis proceso pakartojamumas
• Švaresnė kameros aplinka
• Mažiau dalelių kaupimosi
• Ilgesni intervalai tarp techninės priežiūros

Pažangiose SiC epitaksijos sistemose su išmetimu susijusios dalys taip pat turi atlaikyti agresyvias chemines medžiagas ir šiluminį įtampą.

Kodėl SiC epitaksijoje svarbus medžiagų pasirinkimas?

SiC epitaksija yra sudėtinga aplinka. Įprastos medžiagos dažnai susiduria su tokiomis problemomis kaip:

• Dangos nusilupimas
• Grafito erozija
• Terminis įtrūkimas
• Dalelių generavimas
• Trumpas tarnavimo laikas

Norėdami išspręsti šias problemas, pažangūs puslaidininkiniai reaktoriai pereina prie CVD SiC padengto grafito. CVD SiC danga suteikia jums:

• Puikus cheminis atsparumas
• Didelis grynumas
• Didelis atsparumas šiluminiam smūgiui
• Maža užteršimo rizika
• Ilgas eksploatavimo laikas

Šiuo metu tai yra viena iš plačiausiai naudojamų medžiagų aukštos klasės SiC epitaksinių reaktorių dalims.

TaC (tantalo karbido) danga atsiranda kaip kitas žingsnis, skirtas naudoti itin aukštoje temperatūroje. Palyginti su įprastomis SiC dangomis, TaC dangos siūlo:

• Geresnis stabilumas aukštoje temperatūroje
• Stipresnis atsparumas korozijai
• Mažesnė dalelių susidarymo rizika
• Stabilus veikimas aukštesnėje nei 2000°C temperatūroje

TaC dangos atrodo ypač perspektyvios būsimoms platformoms, kuriose naudojamos didesnės plokštelės ir aukštesnė temperatūra.

Aixtron G10 komponentų gamybos iššūkiai

Norint sukurti aukštos kokybės Aixtron G10 komponentus, reikia pažangių gamybos galimybių, įskaitant:

• Aukšto grynumo grafito valymas
• Tikslus CNC apdirbimas
• Puslaidininkinės dangos aplinkos
• Vienoda CVD dengimo technologija
• Didelio dydžio komponentų apdorojimas
• Griežta grynumo ir matmenų kontrolė

Net nedidelis matmenų ar dangos vienodumo nuokrypis gali turėti įtakos reaktoriaus stabilumui ir epitaksiniam veikimui.

„VeTek“ puslaidininkių galimybė „Aixtron G10“ komponentams

„VeTek Semiconductor“ specializuojasi puslaidininkinio grafito ir dengimo technologijose, skirtose pažangioms epitaksijos programoms.

Mes siūlome pasirinktinius komponentus, suderinamus su:

• Aixtron G10
• Aixtron G5
• SiC epitaksinės sistemos
• MOCVD reaktoriai

Mūsų produktų asortimentą sudaro:

• CVD SiC dengti grafito komponentai
• TaC dangos komponentai
• Planetiniai diskai
• Lubų komponentai
• Dangos žiedai
• Grafito terminio lauko dalys
• Kietojo SiC komponentai

Šie gaminiai plačiai naudojami SiC epitaksijoje, LED epitaksijoje ir pažangiose puslaidininkių šiluminio lauko sistemose.

Išvada

SiC puslaidininkių gamyboje siekiant didesnių plokštelių ir didesnio gamybos efektyvumo, Aixtron G10 komponentai tampa vis svarbesni reaktoriaus stabilumui ir epitaksinei kokybei.

Nuo lubų konstrukcijų ir planetinių diskų iki dujų paskirstymo ir išmetimo sistemų – kiekvienas komponentas tiesiogiai veikia šilumos valdymą, užterštumo kontrolę ir plokštelių nuoseklumą.

Sujungus didelio grynumo grafito medžiagas, pažangią CVD SiC dangų technologiją ir naujos kartos TaC dangas, modernios reaktorių dalys padeda užtikrinti, kad SiC epitaksijos gamyba būsimoje puslaidininkių pramonėje būtų stabilesnė ir efektyvesnė.