Tapak / dulang grafit ialah komponen sokongan dan pemanasan teras dalam pembuatan semikonduktor, digunakan untuk menyokong wafer dan mencapai pengedaran haba yang seragam semasa proses suhu-tinggi seperti CVD, PVD, etsa dan pertumbuhan epitaxial. Menggunakan substrat grafit isostatik ketulenan ultra-tinggi-dan menggabungkan teknologi salutan termaju (seperti SiC, TaC, BN, dll.), ia memastikan kestabilan struktur, lengai kimia dan keseragaman medan haba dalam persekitaran melampau 1000-1800 darjah . Ia adalah komponen utama untuk memastikan hasil dan prestasi wafer.
| Lapisan Struktur | Jenis Bahan | Parameter Teknikal | Fungsi Teras |
|---|---|---|---|
| Substrat | Grafit Isostatik Ketulenan Tinggi- | Ketulenan Lebih besar daripada atau sama dengan 99.9995% (5N-6N), Ketumpatan 1.85-1.95g/cm³, Struktur butiran halus ( Kurang daripada atau sama dengan 50μm) | Menyediakan kekonduksian terma yang tinggi, pekali pengembangan yang rendah dan prestasi pemesinan yang sangat baik |
| Lapisan Peralihan (Pilihan) | Boron Nitride (BN)/Silicon Nitride (SiNₓ) | Ketebalan 5-15μm, Seragam dan Padat | Meningkatkan lekatan salutan dan melegakan ketidakpadanan pengembangan haba |
| Salutan Berfungsi | Silicon Carbide (SiC)/Tantalum Carbide (TaC) | Ketebalan 80-150μm, Ketumpatan Lebih Besar daripada atau sama dengan 99.9% | Menawarkan lengai kimia, rintangan haus dan kawalan pencemaran |
| Rawatan Permukaan | Penggilapan/Penteksunan Ketepatan | Kekasaran Permukaan Ra Kurang daripada atau sama dengan 0.8μm | Pastikan wafer muat dan keseragaman suhu |
Susceptor Wafer Tunggal
Aplikasi: Proses lanjutan untuk pertumbuhan epitaxial 8/12 inci, SiC/GaN
Ciri: Reka bentuk bersepadu, dibina-dalam slot kedudukan tepat, perbezaan suhu tepi-tengah Kurang daripada atau sama dengan ±1.5 darjah
Aplikasi biasa: Peralatan MOCVD-tinggi seperti ASM, Bahan Gunaan
Berbilang-Dulang Wafer
Spesifikasi: 6/8 inci, mampu memuatkan 4-12 wafer
Ciri-ciri: Reka bentuk kawalan suhu zon, kedudukan wafer bebas, saluran aliran udara yang dioptimumkan
Aplikasi biasa: Relau epitaxial pengeluaran besar-besaran, pembuatan cip LED
Tapak jenis-tong (Barrel Susceptor)
Struktur: silinder / berbentuk cincin-, untuk memuatkan wafer secara menegak
Ciri-ciri: Penggunaan ruang yang cekap, pengagihan aliran udara seragam, sesuai untuk pengeluaran besar-besaran
Aplikasi biasa: reaktor LPE, proses epitaxial polihabluran
Air-dulang terapung (Air Float Dulang)
Inovasi: Dibina-dalam saluran-udara mikro, membolehkan pemindahan wafer tanpa sentuhan
Kelebihan: Pencemaran zarah sifar, wafer tanpa tekanan mekanikal, sesuai untuk wafer ultra-nipis / fleksibel
Aplikasi biasa: Peranti kuasa SiC, pembuatan penderia-tinggi
Proses pembuatan
Penyesuaian bahan mentah-ketulenan tinggi: Pilih grafit serpihan semula jadi, jalani penulenan kimia +-grafit suhu tinggi untuk membuang kekotoran logam ke tahap ppb
Penekanan isostatik: Gunakan teknologi penekan isostatik sejuk (CIP), dengan tekanan 300-500 MPa, untuk penekanan arah penuh, memastikan ralat anisotropik Kurang daripada atau sama dengan 3%
Penggrafitan suhu-tinggi: Rawatan grafisasi pada 2800-3000 darjah , meningkatkan kehabluran dan kekonduksian terma, mengurangkan kerintangan kepada 10-15 μΩ·m
Pemprosesan CNC yang tepat: Lima-pusat pemesinan paksi联动, mencapai struktur kompleks seperti saluran aliran, alur kedudukan dan lubang pengudaraan, dengan toleransi dimensi ±0.01mm
Medan aplikasi khas
Pembungkusan lanjutan: Proses TSV (Silicon Through Hole) digunakan untuk sokongan wafer dan pemanasan, memastikan keseragaman lubang nisbah aspek yang tinggi
Peranti kuasa: Proses epitaksi SiC dalam pembuatan IGBT dan MOSFET, memerlukan substrat untuk menahan 1600 darjah + suhu tinggi
Optoelektronik: GaAs/InP epitaxy dalam pembuatan VCSEL dan pengesan, memerlukan pencemaran yang sangat rendah dan keseragaman suhu tinggi
MEMS: Proses pemendapan suhu tinggi-dalam-pembuatan sistem elektromekanikal mikro, mengawal taburan tegasan filem dengan tepat
Peranti kuantum: Ultra-keperluan ketulenan tinggi ( Kurang daripada atau sama dengan kekotoran 1ppm) dalam cip superkonduktor dan pembuatan titik kuantum, penyelesaian salutan tersuai
Kajian Kes Kejayaan Pelanggan
Pengeluar terkemuka antarabangsa bagi peranti kuasa SiC: Selepas menggunakan substrat salutan TaC, kadar kecacatan wafer epitaxial menurun sebanyak 42%, dan kecekapan pengeluaran meningkat sebanyak 25%
Kilang cip LED domestik terkemuka: Menggunakan dulang bersalut SiC berbilang wafer, kadar operasi peralatan meningkat sebanyak 30% dan kos penyelenggaraan tahunan menurun sebanyak 50%
Institusi penyelidikan MEMS Eropah: Pangkalan terapung udara tersuai-menyelesaikan masalah ubah bentuk wafer nipis dan kitaran penyelidikan dan pembangunan dipendekkan selama 6 bulan
| Parameter | Unit | Suseptor Wafer Tunggal (8") | Berbilang-Dulang Wafer (6", 6 keping) | Susceptor tong | Dulang Apungan Udara (SiC) |
|---|---|---|---|---|---|
| Bahan Asas | - | Grafit Isostatik Ketulenan Tinggi- (5N) | Grafit Isostatik Ketulenan Tinggi- (5N) | Grafit -Ketumpatan Tinggi (6N) | Ultra-Grafit Bijian Halus (6N) |
| Jenis Salutan | - | CVD SiC | CVD SiC + BN Interlayer | CVD SiC | CVD TaC |
| Ketebalan Salutan | μm | 100-120 | 80-100 | 120-150 | 90-110 |
| Kesucian (Jumlah) | % | Lebih besar daripada atau sama dengan 99.9995 | Lebih besar daripada atau sama dengan 99.999 | Lebih besar daripada atau sama dengan 99.9999 | Lebih besar daripada atau sama dengan 99.9999 |
| Ketumpatan | g/cm³ | 1.90-1.95 | 1.88-1.92 | 1.92-1.96 | 1.93-1.97 |
| Kekonduksian Terma | W/m·K | 250-280 | 220-250 | 200-230 | 270-300 |
| Suhu Operasi Maks | ijazah | 1700 (Lembam) | 1600 (Lembam) | 1800 (Lembam) | 1650 (Lembam) |
| Keseragaman Suhu | % | ±1.0 | ±1.5 | ±2.0 | ±0.8 |
| Kekasaran Permukaan (Ra) | μm | Kurang daripada atau sama dengan 0.5 | Kurang daripada atau sama dengan 0.8 | Kurang daripada atau sama dengan 1.0 | Kurang daripada atau sama dengan 0.3 |
| Toleransi Dimensi | mm | ±0.01 | ±0.02 | ±0.03 | ±0.008 |
| Jangka Hayat Biasa | Kitaran | 2500+ | 2000+ | 1800+ | 3000+ |
| Keserasian Saiz Wafer | inci | 8 | 6 (6 keping) | 4-6 (12 keping) | 8 |
Cool tags: suseptor/dulang grafit, pengeluar suseptor/dulang grafit China, pembekal, kilang
