MOCVD 서셉터에 대해 알고 계시나요?

MOCVD(금속-유기 화학 기상 증착) 공정에서 서셉터는 웨이퍼를 지지하고 증착 공정의 균일성과 정밀한 제어를 보장하는 핵심 구성 요소입니다. 재료 선택과 제품 특성은 에피택셜 공정의 안정성과 제품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

MOCVD 수용체금속-유기 화학 기상 증착(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition)은 반도체 제조의 핵심 공정 구성 요소입니다. 주로 MOCVD(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition) 공정에서 박막증착용 웨이퍼를 지지하고 가열하는 데 사용됩니다. 서셉터의 디자인과 재료 선택은 최종 제품의 균일성, 효율성 및 품질에 매우 중요합니다.

제품 유형 및 재료 선택:

MOCVD 서셉터의 설계 및 재료 선택은 다양하며 일반적으로 공정 요구 사항 및 반응 조건에 따라 결정됩니다.다음은 일반적인 제품 유형과 재료입니다.:

SiC 코팅 서셉터(실리콘 카바이드 코팅 서셉터):

설명: 흑연 또는 기타 고온 재료를 기판으로 하는 SiC 코팅 서셉터와 표면에 CVD SiC 코팅(CVD SiC 코팅)을 적용하여 내마모성과 내식성을 향상시켰습니다.

적용 분야: 고온 및 부식성이 높은 가스 환경의 MOCVD 공정, 특히 실리콘 에피택시 및 화합물 반도체 증착에 널리 사용됩니다.

TaC 코팅 서셉터:

설명: TaC 코팅(CVD TaC 코팅)을 주재료로 한 서셉터는 경도와 화학적 안정성이 매우 높으며 부식성이 심한 환경에서 사용하기에 적합합니다.

용도: 질화갈륨(GaN) 및 갈륨비소(GaAs) 증착과 같이 더 높은 내식성과 기계적 강도가 요구되는 MOCVD 공정에 사용됩니다.

MOCVD용 실리콘 카바이드 코팅 흑연 서셉터:

설명: 기판은 흑연이며 표면은 CVD SiC 코팅층으로 덮여 있어 고온에서 안정성과 긴 수명을 보장합니다.

용도: Aixtron MOCVD 반응기와 같은 장비에 사용하여 고품질 화합물 반도체 재료를 제조하는 데 적합합니다.

EPI 수용체(에피택시 수용체):

설명: 에피택시 성장 공정을 위해 특별히 설계된 서셉터는 일반적으로 열 전도성과 내구성을 향상시키기 위해 SiC 코팅 또는 TaC 코팅을 사용합니다.

용도: 실리콘 에피택시 및 화합물 반도체 에피택시에서 웨이퍼의 균일한 가열 및 증착을 보장하는 데 사용됩니다.

반도체 공정에서 MOCVD용 서셉터의 주요 역할:

웨이퍼 지지 및 균일한 가열:

기능: 서셉터는 MOCVD 반응기에서 웨이퍼를 지지하고 유도 가열 또는 기타 방법을 통해 균일한 열 분포를 제공하여 균일한 필름 증착을 보장하는 데 사용됩니다.

열전도 및 안정성:

기능: 서셉터 재료의 열 전도성과 열 안정성은 매우 중요합니다. SiC 코팅 서셉터와 TaC 코팅 서셉터는 높은 열전도도와 높은 내열성으로 고온 공정에서 안정성을 유지할 수 있어 온도 불균일로 인한 막 결함을 방지할 수 있습니다.

내식성 및 긴 수명:

기능: MOCVD 공정에서 서셉터는 다양한 화학적 전구체 가스에 노출됩니다. SiC 코팅 및 TaC 코팅은 우수한 내식성을 제공하고, 재료 표면과 반응 가스 간의 상호 작용을 줄여 서셉터의 수명을 연장시킵니다.

반응환경 최적화:

기능: 고품질 서셉터를 사용함으로써 MOCVD 반응기의 가스 흐름과 온도 필드가 최적화되어 균일한 필름 증착 공정을 보장하고 장치의 수율과 성능을 향상시킵니다. 주로 MOCVD Reactor용 Susceptor 및 Aixtron MOCVD 장비에 사용됩니다.

제품 특징 및 기술적 장점：

높은 열 전도성 및 열 안정성:

특징: SiC 및 TaC 코팅된 서셉터는 열 전도성이 매우 높고, 열을 빠르고 균일하게 분산시킬 수 있으며, 고온에서 구조적 안정성을 유지하여 웨이퍼의 균일한 가열을 보장합니다.

장점: 질화갈륨(GaN), 갈륨비소(GaAs) 등 화합물 반도체의 에피택시 성장과 같이 정밀한 온도 제어가 필요한 MOCVD 공정에 적합합니다.

우수한 내식성:

특징: CVD SiC 코팅 및 CVD TaC 코팅은 화학적 불활성이 매우 높으며 염화물 및 불화물과 같은 부식성이 높은 가스로 인한 부식에 저항할 수 있어 서셉터의 기판이 손상되지 않도록 보호합니다.

장점: 서셉터의 서비스 수명을 연장하고, 유지 관리 빈도를 줄이며, MOCVD 공정의 전반적인 효율성을 향상시킵니다.

높은 기계적 강도와 경도:

특징: SiC 및 TaC 코팅의 높은 경도와 기계적 강도 덕분에 서셉터는 고온 및 고압 환경에서 기계적 응력을 견디고 장기적인 안정성과 정밀도를 유지할 수 있습니다.

장점: 에피택셜 성장, 화학 기상 증착 등 고정밀도가 요구되는 반도체 제조 공정에 특히 적합합니다.

시장 적용 및 개발 전망

MOCVD 서셉터고휘도 LED, 전력 전자 장치(예: GaN 기반 HEMT), 태양 전지 및 기타 광전자 장치의 제조에 널리 사용됩니다. 더 높은 성능과 더 낮은 전력 소비 반도체 장치에 대한 수요가 증가함에 따라 MOCVD 기술은 계속해서 발전하여 서셉터 재료 및 설계의 혁신을 주도하고 있습니다. 예를 들어 순도는 높이고 결함 밀도는 낮은 SiC 코팅 기술을 개발하고 서셉터의 구조 설계를 최적화하여 더 큰 웨이퍼와 더 복잡한 다층 에피택시 공정에 적응합니다.

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