Aixtron G10 komponendid: suure jõudlusega ränidioksiidi epitaksika põhiosad

Ränikarbiidi (SiC) tehnoloogia liigub pidevalt suuremate vahvlite ja suurema väljundi poole. See tähendab, et täiustatud epitaksisüsteemid, nagu Aixtron G10 platvorm, muutuvad kolmanda põlvkonna pooljuhtide tootmises üha olulisemaks.

Võrreldes vanemate reaktoritega vajavad Aixtron G10 süsteemid rangemat kontrolli soojusväljade, gaasivoolu stabiilsuse, osakeste saastumise ja osade kestvuse üle. Igal sisemisel reaktori komponendil on otsene mõju epitaksiaalsele kasvukvaliteedile, vahvli ühtlusele ja tootmise stabiilsusele.

See artikkel tutvustab peamisi Aixtron G10 komponente, mida kasutatakse SiC epitaksisüsteemides. Selgitame, mida nad teevad, milliseid materjale nad vajavad ja miks need on kõrge temperatuuriga pooljuhtide töötlemisel olulised.

Mis on Aixtron G10 komponendid?

Aixtron G10 komponendid on reaktori peamised sisemised osad, mis asuvad SiC epitaksikambris. Üheskoos aitavad need hoida termilisi tingimusi stabiilsetena, optimeerida gaasijaotust, toetada vahvlite pöörlemist ja vähendada saastumist kõrgel temperatuuril epitaksiaalse kasvu ajal.

Tüüpilised osad, mida leiate Aixtron G10 reaktorist, on järgmised:

• Lagi
• Jaotusrõngas
• Kaane rõngas
• Katteplaadid
• Planetaarne ketas
• Allatõmmatav kaaneplaat
• Heitgaasikollektor
• Tugirõngas
• Tugitoru
• Grafiit katik
• Pin & Pin Seibkomplektid

Enamik neist osadest töötab pidevalt temperatuuril üle 1500 °C, puutudes kokku söövitavate protsessigaasidega nagu silaan ja süsivesinikud. Seega on materjali jõudlus ülioluline.

Peamised funktsionaalsed alad Aixtron G10 reaktoris

1. Lae komponendid

Lagi on suur osa reaktori soojusväljast. See aitab hoida kambri temperatuuri stabiilsena, juhib gaasivoolu ja kaitseb reaktori ülemisi konstruktsioone otsese kuumuse eest.

Headel laekomponentidel peavad olema:

• Tahke termiline stabiilsus
• Madal osakeste teke
• Tugev korrosioonikindlus
• Ühtlane katte kvaliteet
• Pikaajaline mõõtmete stabiilsus

CVD SiC-ga kaetud grafiit on siin tavaline valik, kuna see annab teile grafiidi soojusjuhtivuse ja ränikarbiidi keemilise vastupidavuse.

2. Jaotusrõngas

Jaotusrõngas juhib ja juhib gaasivoolu kambris. Gaasi jaotuse ühtlustamine on oluline, et saavutada ühtlane epitaksiaalse kihi paksus kõigis vahvlites.

Kui gaasivoolu ei kontrollita hästi, võite sattuda järgmistesse olukordadesse:

• Paksuse varieeruvus
• Dopingu ebajärjekindlus
• Pinnadefektid
• Väiksem vahvli saak

Seetõttu on selle detaili jaoks nii oluline suur töötlemistäpsus ja ühtlane kate.

3. Planetaarne ketaste süsteem

Planetaarne ketas on see, mis pöörleb vahvleid epitaksiaalse kasvu ajal. Sujuv pöörlemine parandab temperatuuri ühtlust ja tagab, et kõik vahvlid saavad sarnase gaasiga kokkupuute.

Suuremahuliste SiC vahvlite tootmiseks peab planetaarsüsteem säilitama:

• Hea tasasus
• Madal termiline deformatsioon
• Kõrge konstruktsioonitugevus
• Stabiilne töö korduva kuumutamise ja jahutamise kaudu

Ketas ise on tavaliselt valmistatud kõrge puhtusastmega grafiidist, millel on täiustatud CVD SiC kate.

4. Katterõngad ja katteplaadid

Katterõngad ja katteplaadid kaitsevad teatud reaktori piirkondi ja aitavad stabiliseerida soojusvälja.

Need osad aitavad:

• Vähendage soovimatut ladestumist
• Minimeerige osakeste saastumine
• Kaitske grafiitkonstruktsioone
• Pikendage kambri eluiga

Kuna need läbivad palju termilist tsüklit, on katte tugev nakkumine kohustuslik.

5. Heitgaasikollektori süsteem

Heitgaasikollektor juhib heitgaasi voolu ja aitab hoida kambri rõhku ühtlasena.

Stabiilne heitgaasivool toob kaasa:

• Parem protsessi korratavus
• Puhtam kambrikeskkond
• Vähem osakeste kogunemist
• Pikemad intervallid hoolduste vahel

Täiustatud SiC epitaksisüsteemides peavad heitgaasiga seotud osad vastu pidama ka agressiivsetele kemikaalidele ja termilisele stressile.

Miks on materjali valik SiC epitaksis oluline?

SiC epitaksia on karm keskkond. Tavapärastel materjalidel on sageli probleeme, näiteks:

• Katte mahakoorumine
• Grafiidi erosioon
• Termiline pragunemine
• Osakeste genereerimine
• Lühike kasutusiga

Nendest probleemidest ülesaamiseks kasutavad täiustatud pooljuhtreaktorid CVD SiC kaetud grafiiti. CVD SiC kate annab teile:

• Suurepärane keemiline vastupidavus
• Kõrge puhtusastmega
• Suurepärane soojuslöögikindlus
• Madal saastumise oht
• Pikk kasutusiga

Praegu on see üks kõige laialdasemalt kasutatavaid materjale kõrgekvaliteediliste SiC epitaksireaktorite osade jaoks.

TaC (tantaalkarbiidi) kate on tõusmas järgmise sammuna ülikõrge temperatuuriga rakenduste jaoks. Võrreldes tavaliste SiC-katetega pakuvad TaC-katted:

• Parem stabiilsus kõrgel temperatuuril
• Tugevam korrosioonikindlus
• Madalam osakeste tekke oht
• Stabiilne töötemperatuur üle 2000°C

TaC-katted näevad eriti paljutõotavad välja tulevaste platvormide jaoks, mis kasutavad suuremaid vahvleid ja kõrgemaid temperatuure.

Aixtron G10 komponentide valmistamise väljakutsed

Kvaliteetsete Aixtron G10 komponentide loomine nõuab täiustatud tootmisvõimalusi, sealhulgas:

• Kõrge puhtusastmega grafiidi puhastamine
• Täpne CNC töötlemine
• Pooljuhtkvaliteediga kattekeskkonnad
• Ühtne CVD-katte tehnoloogia
• Suuremahuliste komponentide töötlemine
• Range puhtuse ja mõõtmete kontroll

Isegi väike kõrvalekalle mõõtmetes või katte ühtluses võib mõjutada reaktori stabiilsust ja epitaksiaalset jõudlust.

VeTeki pooljuhtide võimekus Aixtron G10 komponentide jaoks

VeTek Semiconductor on spetsialiseerunud pooljuhtkvaliteediga grafiidi- ja kattetehnoloogiatele täiustatud epitaksirakenduste jaoks.

Pakume kohandatud komponente, mis ühilduvad:

• Aixtron G10
• Aixtron G5
• SiC epitaksisüsteemid
• MOCVD reaktorid

Meie tootevalikusse kuuluvad:

• CVD SiC kaetud grafiitkomponendid
• TaC katte komponendid
• Planetaarsed kettad
• Lae komponendid
• Katterõngad
• Grafiidist soojusvälja osad
• Tahked SiC komponendid

Neid tooteid kasutatakse laialdaselt SiC epitaxy, LED epitaxy ja täiustatud pooljuhtide soojusvälja süsteemides.

Järeldus

Kuna ränikarbiidi pooljuhtide tootmine liigub suuremate vahvlite ja kõrgema tootmise efektiivsuse poole, muutuvad Aixtron G10 komponendid reaktori stabiilsuse ja epitaksiaalse kvaliteedi jaoks üha olulisemaks.

Alates laekonstruktsioonidest ja planetaarketastest kuni gaasijaotus- ja väljalaskesüsteemideni mõjutab iga komponent otseselt soojusjuhtimist, saastetõrjet ja vahvli konsistentsi.

Kombineerides kõrge puhtusastmega grafiitmaterjale, täiustatud CVD SiC katmistehnoloogiat ja järgmise põlvkonna TaC katteid, aitavad kaasaegsed reaktori osad muuta ränikarbiidi epitaksia tootmise tulevase pooljuhtide tööstuse jaoks stabiilsemaks ja tõhusamaks.