MOCVD ग्रेफाइट ससेप्टर्ससाठी CVD SiC कोटिंग्ज का आवश्यक आहेत?

LED चिप उत्पादनामध्ये, MOCVD epitaxy ही मुख्य प्रक्रिया म्हणून काम करते जी चमकदार कार्यक्षमता निर्धारित करते. उत्पादनादरम्यान, नीलम किंवा सिलिकॉन सब्सट्रेट्स वाहून नेणारे ग्रेफाइट ससेप्टर्स संक्षारक वातावरणात 1,000°C च्या जवळ तापमानात वारंवार थर्मल सायकल अंतर्गत कार्य करतात. त्यानुसार, ग्रेफाइट ससेप्टर्सच्या कार्यक्षमतेचा थेट परिणाम एपिटॅक्सी कार्यक्षमता, एपिटॅक्सी एकरूपता आणि तयार उपकरणांच्या अंतिम उत्पन्नावर होतो. ग्रेफाइट ससेप्टर्सवर CVD SiC कोटिंग जमा करणे हा मुख्य प्रवाहातील उद्योग उपाय बनला आहे. हा लेख या रचनेमागील तर्क थोडक्यात विशद करतो.

अनकोटेड ग्रेफाइट ससेप्टर्स वापरताना काय होते?

ग्रेफाइटउच्च-तापमान समर्थनासाठी उत्कृष्ट सामग्री आहे, तरीही त्यात तीन अंतर्निहित दोष आहेत जे MOCVD चेंबर्समध्ये तीव्रपणे वाढतात:

1. उच्च तापमानात रासायनिक गंज

MOCVD प्रक्रिया अमोनिया, हायड्रोजन आणि धातू-सेंद्रिय पूर्ववर्ती परिचय देतात. जेव्हा ग्रेफाइट या वायूंच्या संपर्कात जवळजवळ 1,000°C वर येतो तेव्हा हायड्रोकार्बन्स आणि अगदी हायड्रोजन सायनाइड तयार होतात. यामुळे हळूहळू मितीय विचलनासह ग्रेफाइट पृष्ठभागाची सतत गंज होते आणि प्रतिक्रिया उपउत्पादने एपिटॅक्सियल लेयर दूषित करतात.

2. सच्छिद्र संरचनेतून अशुद्धता आउटगॅसिंग

ग्रेफाइटमध्ये अंतर्निहित सच्छिद्र रचना असल्याने, अवशिष्ट धातूची अशुद्धता, शोषून घेतलेला ओलावा आणि उत्पादनातील ऑक्सिजन वारंवार गरम होण्याच्या चक्रात हळूहळू सोडला जातो. प्रत्येक रिलीझ एपिटॅक्सियल लेयरच्या पार्श्वभूमीतील अशुद्धतेच्या एकाग्रतेमध्ये चढ-उतारांना चालना देते, ज्यामुळे उत्पन्न वक्रांवर दिसणारे अस्पष्ट दोष बिंदू तयार होतील.

3. थर्मल सायकलिंग अंतर्गत पावडरिंग आणि विकृती

MOCVD ससेप्टर्स दररोज अनेक गरम आणि थंड चक्रातून जातात. बेअर ग्रेफाइटला वारंवार थर्मल शॉक अंतर्गत पृष्ठभागाच्या कणांमधील बाँडिंग शक्ती कमी होते, परिणामी पावडर शेडिंग होते. एपिटॅक्सियल वेफर्सवर पडणारे कार्बनचे कण घातक कण दूषित करतात.

थोडक्यात, अनकोटेड ग्रेफाइट ससेप्टर्स अप्रत्याशित "अशुद्धता बॉम्ब" म्हणून काम करतात जे MOCVD चेंबर्समध्ये सतत दूषित पदार्थ सोडतात.

CVD SiC कोटिंग कोणते फायदे देते?

सेमीकंडक्टर उत्पादन प्रक्रिया नॅनोमीटर आणि अगदी अणु-स्केल नोड्सपर्यंत पुढे जात असताना, कण प्रदूषक आणि धातूच्या आयनिक अशुद्धतेसह पृष्ठभागावरील दूषित घटक शोधून काढतात किंवा अंतिम अर्धसंवाहक उपकरण पूर्णपणे गैर-कार्यक्षम बनवतात. हे एपिटॅक्सियल प्रक्रियेत वापरल्या जाणाऱ्या ग्रेफाइट ससेप्टर्सवर अधिक कठोर कार्यक्षमता आवश्यकता लादते. प्रगत रासायनिक वाष्प निक्षेप तंत्रज्ञानावर अवलंबून राहून, ग्रेफाइट ससेप्टर्सवर एकसमान दाट SiC कोटिंग जमा होते. हे कोटिंग एक मजबूत संरक्षणात्मक सिरेमिक चिलखत म्हणून कार्य करते आणि खालील मुख्य फायदे देते:

1. विश्वसनीय शारीरिक संरक्षण

SiC कोटिंग ग्रेफाइट बेसला प्रक्रिया वातावरणापासून पूर्णपणे विलग करते, अमोनिया आणि हायड्रोजनला बेस ग्रेफाइटशी संपर्क साधण्यापासून प्रतिबंधित करते आणि रासायनिक नक्षी दाबते. दरम्यान, ग्रेफाइट मॅट्रिक्सच्या आत अडकलेल्या अशुद्धता कोटिंगच्या खाली बंद केल्या जातात आणि चेंबरमध्ये बाहेर पडू शकत नाहीत.

2. अति-उच्च स्वच्छता

शुद्धता CVD SiC कोटिंग्स ppb-स्तरीय शुद्धता (9N ग्रेड, 99.999995% पेक्षा जास्त) प्राप्त करतात, बहुतेक ग्रेफाइट सामग्रीच्या तुलनेत मोठ्या प्रमाणावर कामगिरी करतात. याचा अर्थ वेफर द्वारे दूषित होतेCVD SiC लेपित ग्रेफाइट ससेप्टरपृष्ठभाग जवळजवळ नगण्य पातळीवर कमी केला जातो.

3. सुपीरियर थर्मल शॉक प्रतिकार

MOCVD ससेप्टर्स जलद तापमान चढउतारांमुळे नुकसान सहन करतात. प्रक्रिया समायोजनाद्वारे,CVD SiCकोटिंग्ज ग्रेफाइट बेसशी घट्टपणे जोडू शकतात आणि ग्रेफाइटच्या थर्मल विस्तार गुणांकाशी जुळवून घेऊ शकतात, ज्यामुळे तापमानातील तीव्र बदलांमुळे क्रॅक होण्याचा धोका प्रभावीपणे कमी होतो.

4. उल्लेखनीय ऑक्सिडेशन प्रतिरोध

1600°C पेक्षा कमी ऑक्सिजन असलेल्या वातावरणात, CVD SiC लेपित ग्रेफाइट ससेप्टर्सच्या कोटिंग पृष्ठभागावर एक अति-पातळ संरक्षणात्मक SiO₂ फिल्म नैसर्गिकरित्या विकसित होते. हे CVD SiC कोटिंग अंतर्गत ग्रेफाइट ससेप्टर्स नष्ट करण्यासाठी पुढील ऑक्सिडेशन रोखू शकते, प्रक्रियेदरम्यान अनियोजित हवेच्या सेवनासारख्या गंभीर परिस्थितीतही शेवटचा उपाय म्हणून काम करते.