CVD TaC Coated Susceptor

I et MOCVD-system er susceptoren kerneplatformen, hvorpå waferne placeres under epitaksial vækst. Det er afgørende, at nøjagtig temperaturkontrol, kemisk stabilitet og mekanisk stabilitet i reaktive gasser opretholdes ved temperaturer over 1200 °C. Semicorex CVD TaC coated susceptor er i stand til at opnå dette ved at kombinere et konstrueret grafitsubstrat med et tæt, ensartetbelægning af tantalcarbid (TaC)lavet via kemisk dampaflejring (CVD).

Kvaliteten af ​​TaC inkluderer dens exceptionelle hårdhed, korrosionsbestandighed og termiske stabilitet. TaC har et smeltepunkt på mere end 3800 °C, og er som sådan et af de mest temperaturbestandige materialer i dag, hvilket gør det velegnet til brug i MOCVD-reaktorer, w

forstadier, der kan være meget varmere og stærkt ætsende. DeCVD TaC belægningtilvejebringer en beskyttende barriere mellem grafitsusceptoren og reaktive gasser, f.eks. ammoniak (NH3), og meget reaktive, metalorganiske prækursorer. Belægningen forhindrer den kemiske nedbrydning af grafitsubstratet, dannelsen af ​​partikler i aflejringsmiljøet og diffusion af urenheder ind i de aflejrede film. Disse handlinger er kritiske for epitaksiale film af høj kvalitet, da de kan påvirke filmkvaliteten.

Wafer-susceptorer er kritiske komponenter til wafer-forberedelse og epitaksial vækst af klasse III-halvledere, såsom SiC, AlN og GaN. De fleste waferbærere er lavet af grafit og belagt med SiC for at beskytte mod korrosion fra procesgasser. Epitaksiale væksttemperaturer spænder fra 1100 til 1600°C, og korrosionsbestandigheden af ​​den beskyttende belægning er afgørende for waferbærerens levetid. Forskning har vist, at TaC korroderer seks gange langsommere end SiC i højtemperaturammoniak og over ti gange langsommere i højtemperaturbrint.

Eksperimenter har vist, at TaC-coatede bærere udviser fremragende kompatibilitet i den blå GaN MOCVD-proces uden at indføre urenheder. Med begrænsede procesjusteringer udviser LED'er dyrket ved hjælp af TaC-bærere ydeevne og ensartethed, der kan sammenlignes med dem, der dyrkes ved hjælp af konventionelle SiC-bærere. Derfor har TaC-belagte bærere en længere levetid end både bar grafit og SiC-belagte grafitbærere.

Brugertantalcarbid (TaC) belægningerkan behandle krystalkantdefekter og forbedre krystalvækstkvaliteten, hvilket gør det til en kerneteknologi til at opnå "hurtigere, tykkere og længere vækst." Industriforskning har også vist, at tantalcarbid-coatede grafitdigler kan opnå mere ensartet opvarmning og derved give fremragende proceskontrol for SiC-enkeltkrystalvækst, hvorved sandsynligheden for polykrystallinsk dannelse ved kanten af ​​SiC-krystallen reduceres betydeligt.

CVD-lagaflejringsmetoden af ​​TaC resulterer i en ekstrem tæt og klæbende belægning. CVD TaC er molekylært bundet til substratet i modsætning til sprøjtede eller sintrede belægninger, hvorfra belægningen ville blive udsat for delaminering. Dette udmønter sig i bedre vedhæftning, en glat overfladefinish og høj integritet. Belægningen vil modstå erosion, revner og afskalning, selv under gentagne gange termisk cyklus i et aggressivt procesmiljø. Dette letter en længere levetid for susceptoren og reducerede vedligeholdelses- og udskiftningsomkostninger.

CVD TaC Coated Susceptor kan tilpasses, så den passer til en række MOCVD-reaktorkonfigurationer, som inkluderer horisontale, vertikale og planetariske systemer.  Tilpasning omfatter belægningstykkelse, substratmateriale og geometri, hvilket giver mulighed for optimering afhængigt af procesforholdene.  Uanset om det er til GaN, AlGaN, InGaN eller til andre sammensatte halvledermaterialer, giver susceptoren stabil og repeterbar ydeevne, som begge er afgørende for højtydende enhedsbehandling.

TaC-belægningen giver større holdbarhed og renhed, men den styrker også susceptorens mekaniske egenskaber med modstand mod termisk deformation fra gentagne termiske belastninger. De mekaniske egenskaber sikrer vedvarende waferunderstøttelse og roterende balance under lange deponeringsløb.  Ydermere letter forbedringen ensartet reproducerbarhed og udstyrets oppetid.