Компоненти Aixtron G10: Ключови части за високоефективна SiC епитаксия

Технологията силициев карбид (SiC) продължава да се движи към по-големи пластини и по-висока производителност. Това означава, че усъвършенстваните системи за епитаксия като платформата Aixtron G10 стават все по-важни в производството на полупроводници от трето поколение.

В сравнение с по-старите реактори, системите Aixtron G10 се нуждаят от по-строг контрол върху термичните полета, стабилността на газовия поток, замърсяването с частици и колко дълго издържат частите. Всеки вътрешен компонент на реактора има пряко въздействие върху качеството на епитаксиалния растеж, еднородността на пластините и стабилността на производството.

Тази статия ви превежда през основните компоненти на Aixtron G10, използвани в системите за епитаксия SiC. Ще обясним какво правят, какви материали изискват и защо имат значение при обработката на високотемпературни полупроводници.

Какво представляват компонентите на Aixtron G10?

Компонентите Aixtron G10 са ключовите вътрешни части на реактора, които се намират в камерата за епитаксия на SiC. Заедно те помагат да се поддържат стабилни топлинните условия, оптимизират разпределението на газа, поддържат въртенето на пластините и намаляват замърсяването по време на високотемпературен епитаксиален растеж.

Типичните части, които ще намерите в реактор Aixtron G10, включват:

• Таван
• Разпределителен пръстен
• Покриващ пръстен
• Покривни плочи
• Планетарен диск
• Изтеглящ се капак
• Изпускателен колектор
• Поддържащ пръстен
• Поддържаща тръба
• Графитен затвор
• Комплекти за щифтове и шайби

Повечето от тези части работят непрекъснато при температури над 1500°C, докато са изложени на корозивни технологични газове като силан и въглеводороди. Така че материалното представяне е абсолютно критично.

Ключови функционални области вътре в реактора Aixtron G10

1. Компоненти на тавана

Таванът е основна част от топлинното поле на реактора. Той помага да се поддържа стабилна температурата в камерата, насочва газовия поток и предпазва горните структури на реактора от директна топлина.

Добрите компоненти на тавана трябва да имат:

• Солидна термична стабилност
• Ниско генериране на частици
• Силна устойчивост на корозия
• Еднакво качество на покритието
• Дългосрочна стабилност на размерите

Графитът с CVD SiC покритие е често срещан избор тук, защото ви дава топлопроводимостта на графита плюс химическата устойчивост на силициевия карбид.

2. Разпределителен пръстен

Разпределителният пръстен контролира и насочва газовия поток вътре в камерата. Постигането на равномерно разпределение на газа е от съществено значение за постигане на постоянна дебелина на епитаксиалния слой във всички пластини.

Ако газовият поток не се контролира добре, можете да се сблъскате с:

• Вариация на дебелината
• Допингови несъответствия
• Повърхностни дефекти
• По-нисък добив на вафли

Ето защо високата прецизност на обработка и равномерното покритие са толкова важни за тази част.

3. Планетарна дискова система

Планетарният диск е това, което върти пластините по време на епитаксиален растеж. Плавното въртене подобрява равномерността на температурата и гарантира, че всички вафли получават еднакво излагане на газ.

За производство на пластини от SiC в големи размери планетарната система трябва да поддържа:

• Добра плоскост
• Ниска термична деформация
• Висока здравина на конструкцията
• Стабилна работа чрез многократно нагряване и охлаждане

Самият диск обикновено е направен от графит с висока чистота с усъвършенствано CVD SiC покритие.

4. Покриващи пръстени и покриващи плочи

Покриващите пръстени и покриващите плочи защитават определени зони на реактора и помагат за стабилизиране на топлинното поле.

Тези части помагат за:

• Намалете нежеланото отлагане
• Минимизирайте замърсяването с частици
• Защитете графитните структури
• Удължете живота на камерата

Тъй като преминават през много топлинни цикли, силната адхезия на покритието е задължителна.

5. Изпускателна колекторна система

Изпускателният колектор управлява потока на отработените газове и помага да се поддържа стабилно налягането в камерата.

Стабилният поток на отработените газове води до:

• По-добра повторяемост на процеса
• По-чиста среда в камерата
• По-малко натрупване на частици
• По-дълги интервали между поддръжката

В усъвършенстваните SiC системи за епитаксия, частите, свързани с отработените газове, също трябва да издържат на агресивни химикали и термичен стрес.

Защо изборът на материал има значение при SiC епитаксия?

SiC епитаксията е трудна среда. Конвенционалните материали често срещат проблеми като:

• Покритието се отлепва
• Графитна ерозия
• Термичен крекинг
• Генериране на частици
• Кратък експлоатационен живот

За да преодолеят тези проблеми, усъвършенстваните полупроводникови реактори се обръщат към CVD SiC Coated Graphite. CVD SiC покритието ви дава:

• Отлична химическа устойчивост
• Висока чистота
• Голяма устойчивост на термичен удар
• Нисък риск от замърсяване
• Дълъг експлоатационен живот

В момента това е един от най-широко използваните материали за части от висок клас SiC епитаксиални реактори.

Покритие TaC (танталов карбид). се очертава като следващата стъпка за приложения при ултрависоки температури. В сравнение с конвенционалните SiC покрития, TaC покритията предлагат:

• По-добра стабилност при високи температури
• По-силна устойчивост на корозия
• По-нисък риск от генериране на частици
• Стабилна работа над 2000°C

TaC покритията изглеждат особено обещаващи за бъдещи платформи, които използват по-големи вафли и по-високи температури.

Предизвикателства при производството на компоненти Aixtron G10

Създаването на висококачествени компоненти Aixtron G10 изисква усъвършенствани производствени възможности, включително:

• Пречистване на графит с висока чистота
• Прецизна CNC обработка
• Полупроводникови среди с покритие
• Единна технология за CVD покритие
• Обработка на едрогабаритни компоненти
• Строг контрол на чистотата и размерите

Дори малко отклонение в размерите или еднородността на покритието може да повлияе на стабилността на реактора и епитаксиалните характеристики.

Възможностите на VeTek Semiconductor за компоненти Aixtron G10

VeTek Semiconductor е специализирана в технологии за графит и покрития от полупроводников клас за усъвършенствани епитаксиални приложения.

Ние предлагаме персонализирани компоненти, съвместими с:

• Aixtron G10
• Aixtron G5
• SiC епитаксиални системи
• MOCVD реактори

Нашата продуктова гама включва:

• CVD SiC покрити графитни компоненти
• Компоненти на покритие от TaC
• Планетарни дискове
• Таванни компоненти
• Покриващи пръстени
• Части от графитно термично поле
• Твърди SiC компоненти

Тези продукти се използват широко в SiC епитаксия, LED епитаксия и усъвършенствани полупроводникови системи за термично поле.

Заключение

Тъй като производството на SiC полупроводници се насочва към по-големи пластини и по-висока производствена ефективност, компонентите Aixtron G10 стават все по-важни за стабилността на реактора и епитаксиалното качество.

От таванни конструкции и планетарни дискове до газоразпределителни и изпускателни системи, всеки компонент пряко влияе върху управлението на топлината, контрола на замърсяването и консистенцията на пластините.

Чрез комбиниране на графитни материали с висока чистота, усъвършенствана CVD SiC технология за покритие и следващо поколение TaC покрития, модерните части на реактора помагат да се направи производството на SiC епитаксия по-стабилно и ефективно за бъдещата полупроводникова индустрия.