CVD TaC コーティングサセプタ

MOCVD システムでは、サセプタはエピタキシャル成長中にウェーハが置かれるコア プラットフォームです。 1200 °C を超える温度でも、反応性ガスの正確な温度制御、化学的安定性、機械的安定性を維持することが重要です。 Semicorex CVD TaC コーティングされたサセプタは、人工グラファイト基板と高密度で均一なサセプタを組み合わせることで、これを達成できます。炭化タンタル（TaC）のコーティング化学蒸着 (CVD) によって作られます。

TaC の品質には、その優れた硬度、耐食性、熱安定性が含まれます。 TaC は融点が 3800 °C を超えるため、現在最も耐熱性の高い材料の 1 つであり、MOCVD リアクターでの使用に適しています。

i 番目の前駆体は、はるかに高温で腐食性が高い可能性があります。のCVD TaCコーティンググラファイトサセプタと、アンモニア (NH3) や反応性の高い有機金属前駆体などの反応性ガスとの間に保護バリアを提供します。コーティングは、グラファイト基板の化学劣化、堆積環境での微粒子の形成、堆積膜への不純物の拡散を防ぎます。これらのアクションは膜の品質に影響を与える可能性があるため、高品質のエピタキシャル膜にとって重要です。

ウェーハサセプタは、ウェーハの準備と、SiC、AlN、GaN などのクラス III 半導体のエピタキシャル成長に重要なコンポーネントです。ほとんどのウェーハキャリアはグラファイトでできており、プロセスガスによる腐食を防ぐために SiC でコーティングされています。エピタキシャル成長温度は 1100 ～ 1600°C の範囲にあり、保護コーティングの耐食性はウェーハ キャリアの寿命にとって非常に重要です。研究によると、TaC は高温アンモニア中では SiC より 6 倍遅く腐食し、高温水素中では 10 倍以上遅くなります。

実験により、TaC でコーティングされたキャリアは、不純物を導入することなく青色 GaN MOCVD プロセスにおいて優れた適合性を示すことが実証されました。限られたプロセス調整により、TaC キャリアを使用して成長させた LED は、従来の SiC キャリアを使用して成長させたものと同等の性能と均一性を示します。したがって、TaC コーティングされたキャリアは、裸のグラファイト キャリアや SiC コーティングされたグラファイト キャリアの両方よりも長い寿命を持ちます。

使用する炭化タンタル (TaC) コーティング結晶エッジの欠陥に対処し、結晶成長の品質を向上させることができ、「より速く、より厚く、より長く成長する」ことを実現するための中核技術となっています。業界の研究では、炭化タンタルでコーティングされた黒鉛るつぼはより均一な加熱を達成できるため、SiC 単結晶成長の優れたプロセス制御が可能となり、SiC 結晶の端で多結晶が形成される確率が大幅に減少することが示されています。

TaC の CVD 層堆積法により、非常に緻密で密着性の高いコーティングが得られます。 CVD TaC は、コーティングが剥離しやすいスプレーコーティングまたは焼結コーティングとは対照的に、分子的に基材に結合しています。これにより、接着力が向上し、表面が滑らかになり、完全性が高まります。このコーティングは、過酷なプロセス環境で熱サイクルを繰り返しても、侵食、亀裂、剥離に耐えます。これにより、サセプタの耐用年数が長くなり、メンテナンスと交換のコストが削減されます。

CVD TaC コーティング サセプタは、水平、垂直、遊星システムなどのさまざまな MOCVD リアクタ構成に合わせてカスタマイズできます。  カスタマイズにはコーティングの厚さ、基板の材質、形状が含まれており、プロセス条件に応じて最適化できます。  GaN、AlGaN、InGaN、またはその他の化合物半導体材料のいずれの場合でも、サセプタは安定した再現可能な性能を提供します。どちらも高性能デバイス処理に不可欠です。

TaC コーティングは耐久性と純度を向上させるだけでなく、繰り返しの熱応力による熱変形に対する耐性を備え、サセプターの機械的特性も強化します。機械的特性により、長時間の成膜実行中にもウェーハのサポートと回転バランスが維持されます。  さらに、この機能強化により、一貫した再現性と装置の稼働時間が促進されます。