MOCVD கிராஃபைட் சஸ்பெப்டர்களுக்கு ஏன் CVD SiC பூச்சுகள் அவசியம்?

எல்இடி சிப் தயாரிப்பில், MOCVD எபிடாக்ஸி என்பது ஒளிரும் செயல்திறனை நிர்ணயிக்கும் முக்கிய செயல்முறையாக செயல்படுகிறது. உற்பத்தியின் போது, ​​நீலக்கல் அல்லது சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறுகளை சுமந்து செல்லும் கிராஃபைட் சப்செப்டர்கள், அரிக்கும் வளிமண்டலங்களுக்குள் 1,000°Cக்கு நெருக்கமான வெப்பநிலையில் மீண்டும் மீண்டும் வெப்ப சுழற்சிகளின் கீழ் இயங்குகின்றன. அதன்படி, கிராஃபைட் சஸ்செப்டர்களின் செயல்திறன் நேரடியாக எபிடாக்ஸி செயல்திறன், எபிடாக்ஸி சீரான தன்மை மற்றும் முடிக்கப்பட்ட சாதனங்களின் இறுதி விளைச்சலை பாதிக்கிறது. கிராஃபைட் சப்செப்டர்களில் CVD SiC பூச்சு வைப்பது முக்கிய தொழில் தீர்வாக மாறியுள்ளது. இந்த வடிவமைப்பின் பின்னணியில் உள்ள காரணத்தை இந்த கட்டுரை சுருக்கமாக விவரிக்கிறது.

Uncoated Graphite Susceptors ஐப் பயன்படுத்தும் போது என்ன நடக்கும்?

கிராஃபைட்உயர்-வெப்பநிலை ஆதரவுக்கான சிறந்த பொருட்கள், ஆனால் இது மூன்று உள்ளார்ந்த குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை MOCVD அறைகளுக்குள் கடுமையாக மோசமடைகின்றன:

1. அதிக வெப்பநிலையில் இரசாயன அரிப்பு

MOCVD செயல்முறைகள் அம்மோனியா, ஹைட்ரஜன் மற்றும் உலோக-கரிம முன்னோடிகளை அறிமுகப்படுத்துகின்றன. கிராஃபைட் இந்த வாயுக்களுடன் கிட்டத்தட்ட 1,000 ° C இல் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​ஹைட்ரோகார்பன்கள் மற்றும் ஹைட்ரஜன் சயனைடு கூட உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இது படிப்படியான பரிமாண விலகலுடன் கிராஃபைட் மேற்பரப்பின் தொடர்ச்சியான அரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது, மேலும் எதிர்வினை துணை தயாரிப்புகள் எபிடாக்சியல் அடுக்கை மாசுபடுத்துகின்றன.

2. நுண்துளை அமைப்பிலிருந்து தூய்மையற்ற வாயு வெளியேற்றம்

கிராஃபைட் ஒரு உள்ளார்ந்த நுண்ணிய அமைப்பைக் கொண்டிருப்பதால், எஞ்சிய உலோக அசுத்தங்கள், உறிஞ்சப்பட்ட ஈரப்பதம் மற்றும் உற்பத்தியிலிருந்து ஆக்ஸிஜன் ஆகியவை மீண்டும் மீண்டும் வெப்பமூட்டும் சுழற்சிகளின் போது படிப்படியாக வெளியிடப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு வெளியீடும் எபிடாக்சியல் அடுக்கின் பின்னணி தூய்மையற்ற செறிவில் ஏற்ற இறக்கங்களைத் தூண்டுகிறது, இது விளைச்சல் வளைவுகளில் காணக்கூடிய விவரிக்க முடியாத குறைபாடு புள்ளிகளை உருவாக்கும்.

3. தெர்மல் சைக்கிள் ஓட்டுதலின் கீழ் தூள் மற்றும் சிதைப்பது

MOCVD சஸ்செப்டர்கள் தினசரி பல வெப்பமூட்டும் மற்றும் குளிரூட்டும் சுழற்சிகளுக்கு உட்படுகின்றன. வெற்று கிராஃபைட் மீண்டும் மீண்டும் வெப்ப அதிர்ச்சியின் கீழ் மேற்பரப்பு துகள்களுக்கு இடையில் குறைக்கப்பட்ட பிணைப்பு சக்தியை பாதிக்கிறது, இதன் விளைவாக தூள் உதிர்தல் ஏற்படுகிறது. எபிடாக்சியல் செதில்களில் விழும் கார்பன் துகள்கள் ஆபத்தான துகள் மாசுபாட்டிற்கு வழிவகுக்கும்.

சுருக்கமாக, பூசப்படாத கிராஃபைட் சஸ்பெப்டர்கள் கணிக்க முடியாத "அசுத்த குண்டுகளாக" செயல்படுகின்றன, அவை MOCVD அறைகளுக்குள் அசுத்தங்களை தொடர்ந்து வெளியிடுகின்றன.

CVD SiC பூச்சு என்ன நன்மைகளை வழங்குகிறது?

குறைக்கடத்தி உற்பத்தி செயல்முறைகள் நானோமீட்டர் மற்றும் அணு-அளவிலான முனைகளுக்கு முன்னேறும்போது, ​​துகள் மாசுக்கள் மற்றும் உலோக அயனி அசுத்தங்கள் உள்ளிட்ட சுவடு மேற்பரப்பு அசுத்தங்கள் சிதைந்துவிடும் அல்லது இறுதி குறைக்கடத்தி சாதனங்களை முழுவதுமாக செயல்படாமல் செய்யும். இது எபிடாக்சியல் செயல்முறைகளில் பயன்படுத்தப்படும் கிராஃபைட் சஸ்பெப்டர்களுக்கு மிகவும் கடுமையான செயல்திறன் தேவைகளை விதிக்கிறது. மேம்பட்ட இரசாயன நீராவி படிவு தொழில்நுட்பத்தை நம்பி, ஒரே மாதிரியான அடர்த்தியான SiC பூச்சு கிராஃபைட் சஸ்செப்டர்களில் டெபாசிட் செய்யப்படுகிறது. இந்த பூச்சு ஒரு வலுவான பாதுகாப்பு பீங்கான் கவசமாக செயல்படுகிறது மற்றும் பின்வரும் முக்கிய நன்மைகளை வழங்குகிறது:

1. நம்பகமான உடல் பாதுகாப்பு

SiC பூச்சு செயல்முறை வளிமண்டலங்களிலிருந்து கிராஃபைட் தளத்தை முழுமையாக தனிமைப்படுத்துகிறது, அம்மோனியா மற்றும் ஹைட்ரஜன் அடிப்படை கிராஃபைட்டைத் தொடர்புகொள்வதைத் தடுக்கிறது மற்றும் இரசாயன பொறிப்பை அடக்குகிறது. இதற்கிடையில், கிராஃபைட் மேட்ரிக்ஸின் உள்ளே சிக்கியுள்ள அசுத்தங்கள் பூச்சுக்கு அடியில் மூடப்பட்டிருக்கும் மற்றும் அறைக்குள் வெளியேற முடியாது.

2. அதி-உயர் தூய்மை

தூய்மையான CVD SiC பூச்சுகள் ppb-நிலை தூய்மையை (9N தரம், 99.999995% க்கு மேல்) அடைகின்றன, இது பெரும்பாலான கிராஃபைட் பொருட்களை விட சிறப்பாக செயல்படுகிறது. இதன் பொருள் செதில் மூலம் மாசுபடுதல்CVD SiC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் சசெப்டர்மேற்பரப்பு கிட்டத்தட்ட புறக்கணிக்க முடியாத அளவிற்கு குறைக்கப்படுகிறது.

3. உயர்ந்த வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு

MOCVD சஸ்பெப்டர்கள் விரைவான வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்களிலிருந்து சேதத்தைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன. செயல்முறை சரிசெய்தல் மூலம்,CVD SiCபூச்சுகள் கிராஃபைட் தளங்களுடன் உறுதியாகப் பிணைக்கப்படலாம் மற்றும் கிராஃபைட்டின் வெப்ப விரிவாக்கக் குணகத்திற்கு ஏற்றவாறு, தீவிர வெப்பநிலை மாற்றங்களால் ஏற்படும் விரிசல் அபாயத்தை திறம்பட குறைக்கலாம்.

4. குறிப்பிடத்தக்க ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்ப்பு

1600°C க்கும் குறைவான ஆக்ஸிஜன் கொண்ட சூழல்களில், CVD SiC பூசப்பட்ட கிராஃபைட் சஸ்செப்டர்களின் பூச்சு மேற்பரப்பில் இயற்கையாகவே மிக மெல்லிய பாதுகாப்பு SiO₂ படம் உருவாகிறது. இந்த CVD SiC பூச்சு, உள் கிராஃபைட் சப்செப்டர்களை அரிப்பதற்கு மேலும் ஆக்சிஜனேற்றத்தைத் தடுக்கலாம், செயல்பாட்டின் போது திட்டமிடப்படாத காற்று உட்கொள்ளல் போன்ற இக்கட்டான சூழ்நிலைகளிலும் கூட கடைசி முயற்சியாக செயல்படுகிறது.