Susceptor revestido de CVD TaC

Num sistema MOCVD, o susceptor é a plataforma central sobre a qual as pastilhas são colocadas durante o crescimento epitaxial. É fundamental que o controle preciso da temperatura, a estabilidade química e a estabilidade mecânica em gases reativos sejam mantidas em temperaturas acima de 1200 °C. O susceptor revestido Semicorex CVD TaC é capaz de conseguir isso combinando um substrato de grafite projetado com um substrato denso e uniformerevestimento de carboneto de tântalo (TaC)feito por deposição química de vapor (CVD).

A qualidade do TaC inclui sua excepcional dureza, resistência à corrosão e estabilidade térmica. O TaC tem um ponto de fusão superior a 3800 °C e, como tal, é um dos materiais mais resistentes à temperatura atualmente, tornando-o adequado para uso em reatores MOCVD, w

com precursores que podem ser muito mais quentes e altamente corrosivos. ORevestimento CVD TaCfornece uma barreira protetora entre o susceptor de grafite e gases reativos, por exemplo, amônia (NH₃) e precursores metal-orgânicos altamente reativos. O revestimento evita a degradação química do substrato de grafite, a formação de partículas no ambiente de deposição e a difusão de impurezas nos filmes depositados. Essas ações são críticas para filmes epitaxiais de alta qualidade, pois podem afetar a qualidade do filme.

Os susceptores de wafer são componentes críticos para a preparação de wafer e crescimento epitaxial de semicondutores de Classe III, como SiC, AlN e GaN. A maioria dos transportadores de wafer são feitos de grafite e revestidos com SiC para proteger contra a corrosão dos gases do processo. As temperaturas de crescimento epitaxial variam de 1100 a 1600°C, e a resistência à corrosão do revestimento protetor é crucial para a longevidade do transportador de wafer. A pesquisa mostrou que o TaC corrói seis vezes mais lentamente que o SiC na amônia em alta temperatura e mais de dez vezes mais lentamente no hidrogênio em alta temperatura.

Experimentos demonstraram que os transportadores revestidos com TaC exibem excelente compatibilidade no processo azul GaN MOCVD sem introduzir impurezas. Com ajustes limitados no processo, os LEDs cultivados com portadores de TaC apresentam desempenho e uniformidade comparáveis ​​aos cultivados com portadores de SiC convencionais. Portanto, os transportadores revestidos com TaC têm uma vida útil mais longa do que os transportadores de grafite nua e revestidos com SiC.

Usandorevestimentos de carboneto de tântalo (TaC)pode resolver defeitos nas bordas do cristal e melhorar a qualidade do crescimento do cristal, tornando-se uma tecnologia central para alcançar "crescimento mais rápido, mais espesso e mais longo". A pesquisa da indústria também mostrou que os cadinhos de grafite revestidos com carboneto de tântalo podem atingir um aquecimento mais uniforme, proporcionando excelente controle de processo para o crescimento do cristal único de SiC, reduzindo significativamente a probabilidade de formação policristalina na borda do cristal de SiC.

Experimentos demonstraram que os transportadores revestidos com TaC exibem excelente compatibilidade no processo azul GaN MOCVD sem introduzir impurezas. Com ajustes limitados no processo, os LEDs cultivados com portadores de TaC apresentam desempenho e uniformidade comparáveis ​​aos cultivados com portadores de SiC convencionais. Portanto, os transportadores revestidos com TaC têm uma vida útil mais longa do que os transportadores de grafite nua e revestidos com SiC.

O método de deposição da camada CVD de TaC resulta em um revestimento extremamente denso e aderente. CVD TaC está ligado molecularmente ao substrato, em contraste com revestimentos pulverizados ou sinterizados, dos quais o revestimento estaria sujeito a delaminação. Isso se traduz em melhor adesão, acabamento superficial liso e alta integridade. O revestimento resistirá à erosão, rachaduras e descascamento, mesmo quando submetido a ciclos térmicos repetidos em um ambiente de processo agressivo. Isto facilita uma vida útil mais longa do susceptor e reduz os custos de manutenção e substituição.

O revestimento TaC oferece maior durabilidade e pureza, mas também fortalece as propriedades mecânicas do susceptor com resistência à deformação térmica causada por estresse térmico repetido. As propriedades mecânicas garantem suporte sustentado do wafer e equilíbrio rotativo durante longos ciclos de deposição.  Além disso, o aprimoramento facilita a reprodutibilidade consistente e o tempo de atividade do equipamento.