Suscettore rivestito in TaC CVD

In un sistema MOCVD, il suscettore è la piattaforma centrale su cui vengono posizionati i wafer durante la crescita epitassiale. È fondamentale che il controllo accurato della temperatura, la stabilità chimica e la stabilità meccanica nei gas reattivi siano mantenuti a temperature superiori a 1200 °C. Il suscettore rivestito Semicorex CVD TaC è in grado di raggiungere questo obiettivo combinando un substrato di grafite ingegnerizzato con un denso e uniformerivestimento di carburo di tantalio (TaC)realizzato tramite deposizione chimica in fase vapore (CVD).

La qualità del TaC include la sua eccezionale durezza, resistenza alla corrosione e stabilità termica. Il TaC ha un punto di fusione superiore a 3800 °C e come tale è oggi uno dei materiali più resistenti alla temperatura, rendendolo adatto all'uso nei reattori MOCVD, w

In un sistema MOCVD, il suscettore è la piattaforma centrale su cui vengono posizionati i wafer durante la crescita epitassiale. È fondamentale che il controllo accurato della temperatura, la stabilità chimica e la stabilità meccanica nei gas reattivi siano mantenuti a temperature superiori a 1200 °C. Il suscettore rivestito Semicorex CVD TaC è in grado di raggiungere questo obiettivo combinando un substrato di grafite ingegnerizzato con un denso e uniformeRivestimento TaC CVDfornisce una barriera protettiva tra il suscettore di grafite e i gas reattivi, ad esempio l'ammoniaca (NH₃) e i precursori metallo-organici altamente reattivi. Il rivestimento impedisce la degradazione chimica del substrato di grafite, la formazione di particelle nell'ambiente di deposizione e la diffusione di impurità nei film depositati. Queste azioni sono fondamentali per le pellicole epitassiali di alta qualità, poiché possono influire sulla qualità della pellicola.

I suscettori wafer sono componenti critici per la preparazione dei wafer e la crescita epitassiale dei semiconduttori di Classe III, come SiC, AlN e GaN. La maggior parte dei supporti per wafer sono realizzati in grafite e rivestiti con SiC per proteggerli dalla corrosione dei gas di processo. Le temperature di crescita epitassiale variano da 1.100 a 1.600°C e la resistenza alla corrosione del rivestimento protettivo è fondamentale per la longevità del supporto del wafer. La ricerca ha dimostrato che il TaC si corrode sei volte più lentamente del SiC nell’ammoniaca ad alta temperatura e oltre dieci volte più lentamente nell’idrogeno ad alta temperatura.

Gli esperimenti hanno dimostrato che i supporti rivestiti con TaC mostrano un'eccellente compatibilità nel processo MOCVD con GaN blu senza introdurre impurità. Con limitate modifiche al processo, i LED cresciuti utilizzando supporti TaC mostrano prestazioni e uniformità paragonabili a quelli cresciuti utilizzando supporti SiC convenzionali. Pertanto, i supporti rivestiti in TaC hanno una durata di vita più lunga rispetto ai supporti in grafite nuda e in grafite rivestita in SiC.

Utilizzandorivestimenti in carburo di tantalio (TaC).può affrontare i difetti dei bordi dei cristalli e migliorare la qualità della crescita dei cristalli, rendendola una tecnologia fondamentale per ottenere una "crescita più rapida, più spessa e più lunga". La ricerca industriale ha anche dimostrato che i crogioli di grafite rivestiti in carburo di tantalio possono ottenere un riscaldamento più uniforme, fornendo così un eccellente controllo del processo per la crescita del singolo cristallo SiC, riducendo così significativamente la probabilità di formazione policristallina sul bordo del cristallo SiC.

Il metodo di deposizione dello strato CVD di TaC produce un rivestimento estremamente denso e aderente. Il TaC CVD è legato a livello molecolare al substrato, a differenza dei rivestimenti spruzzati o sinterizzati, dai quali il rivestimento sarebbe soggetto a delaminazione. Ciò si traduce in una migliore adesione, una finitura superficiale liscia e un'elevata integrità. Il rivestimento resisterà all'erosione, alle screpolature e al distacco anche dopo ripetuti cicli termici in un ambiente di processo aggressivo. Ciò facilita una maggiore durata del suscettore e riduce i costi di manutenzione e sostituzione.

Il suscettore rivestito TaC CVD può essere personalizzato per adattarsi a una gamma di configurazioni di reattori MOCVD, che includono sistemi orizzontali, verticali e planetari.  La personalizzazione include lo spessore del rivestimento, il materiale del substrato e la geometria, consentendo l'ottimizzazione in base alle condizioni del processo.  Che si tratti di GaN, AlGaN, InGaN o di altri materiali semiconduttori composti, il suscettore fornisce prestazioni stabili e ripetibili, entrambe essenziali per l'elaborazione dei dispositivi ad alte prestazioni.

Il rivestimento TaC offre maggiore durata e purezza, ma rafforza anche le proprietà meccaniche del suscettore con resistenza alla deformazione termica dovuta a ripetuti stress termici. Le proprietà meccaniche garantiscono un supporto duraturo del wafer e un equilibrio rotante durante i lunghi cicli di deposizione.  Inoltre, il miglioramento facilita la riproducibilità costante e il tempo di attività delle apparecchiature.