Suseptor Berlapis CVD TaC

Dalam sistem MOCVD, susceptor adalah platform inti tempat wafer ditempatkan selama pertumbuhan epitaksi. Kontrol suhu yang akurat, stabilitas kimia, dan stabilitas mekanis dalam gas reaktif harus dipertahankan pada suhu di atas 1200 °C. Susceptor berlapis Semicorex CVD TaC mampu mencapai hal itu dengan menggabungkan substrat grafit yang direkayasa dengan bahan yang padat dan seragam.lapisan tantalum karbida (TaC)dilakukan melalui deposisi uap kimia (CVD).

Kualitas TaC mencakup kekerasannya yang luar biasa, ketahanan terhadap korosi, dan stabilitas termal. TaC memiliki titik leleh lebih dari 3800 °C, dan karena itu merupakan salah satu bahan yang paling tahan suhu saat ini, sehingga cocok untuk digunakan dalam reaktor MOCVD, w

engan prekursor yang mungkin jauh lebih panas dan sangat korosif. Itupelapis tantalum karbida (TaC).memberikan penghalang pelindung antara suseptor grafit dan gas reaktif, misalnya amonia (NH₃), dan prekursor logam-organik yang sangat reaktif. Lapisan ini mencegah degradasi kimiawi substrat grafit, pembentukan partikulat di lingkungan pengendapan, dan difusi pengotor ke dalam lapisan film yang diendapkan. Tindakan ini sangat penting untuk film epitaksi berkualitas tinggi, karena dapat mempengaruhi kualitas film.

Suseptor wafer merupakan komponen penting untuk persiapan wafer dan pertumbuhan epitaksi semikonduktor Kelas III, seperti SiC, AlN, dan GaN. Kebanyakan pembawa wafer terbuat dari grafit dan dilapisi dengan SiC untuk melindungi terhadap korosi dari gas proses. Suhu pertumbuhan epitaksi berkisar antara 1100 hingga 1600°C, dan ketahanan korosi pada lapisan pelindung sangat penting untuk umur panjang pembawa wafer. Penelitian telah menunjukkan bahwa TaC terkorosi enam kali lebih lambat dibandingkan SiC pada amonia bersuhu tinggi dan sepuluh kali lebih lambat pada hidrogen bersuhu tinggi.

Eksperimen telah menunjukkan bahwa pembawa berlapis TaC menunjukkan kompatibilitas yang sangat baik dalam proses MOCVD GaN biru tanpa menimbulkan pengotor. Dengan penyesuaian proses yang terbatas, LED yang dikembangkan menggunakan pembawa TaC menunjukkan kinerja dan keseragaman yang sebanding dengan LED yang dikembangkan menggunakan pembawa SiC konvensional. Oleh karena itu, pembawa berlapis TaC memiliki masa pakai lebih lama dibandingkan pembawa grafit telanjang dan pembawa grafit berlapis SiC.

Menggunakanpelapis tantalum karbida (TaC).dapat mengatasi cacat tepi kristal dan meningkatkan kualitas pertumbuhan kristal, menjadikannya teknologi inti untuk mencapai "pertumbuhan yang lebih cepat, lebih tebal, dan lebih lama". Penelitian industri juga menunjukkan bahwa cawan lebur grafit berlapis karbida tantalum dapat mencapai pemanasan yang lebih seragam, sehingga memberikan kontrol proses yang sangat baik untuk pertumbuhan kristal tunggal SiC, sehingga secara signifikan mengurangi kemungkinan pembentukan polikristalin di tepi kristal SiC.

Metode pengendapan lapisan CVD dari TaC menghasilkan lapisan yang sangat padat dan melekat. CVD TaC terikat secara molekuler pada substrat, berbeda dengan pelapis yang disemprotkan atau disinter, yang mana lapisan tersebut akan mengalami delaminasi. Hal ini menghasilkan daya rekat yang lebih baik, permukaan akhir yang halus, dan integritas yang tinggi. Lapisan tersebut akan tahan terhadap erosi, retak, dan terkelupas bahkan saat berulang kali mengalami siklus termal dalam lingkungan proses yang agresif. Hal ini memfasilitasi masa pakai susceptor yang lebih lama dan mengurangi biaya pemeliharaan dan penggantian.

Susceptor Berlapis TaC CVD dapat disesuaikan agar sesuai dengan berbagai konfigurasi reaktor MOCVD, yang mencakup sistem horizontal, vertikal, dan planet.  Kustomisasi mencakup ketebalan lapisan, bahan substrat, dan geometri, memungkinkan pengoptimalan tergantung pada kondisi proses.  Baik untuk GaN, AlGaN, InGaN, atau untuk bahan semikonduktor gabungan lainnya, susceptor memberikan kinerja yang stabil dan dapat diulang, yang keduanya penting untuk pemrosesan perangkat berkinerja tinggi.

Lapisan TaC menawarkan daya tahan dan kemurnian yang lebih baik, namun juga memperkuat sifat mekanik susceptor dengan ketahanan terhadap deformasi termal akibat tekanan termal berulang. Sifat mekanisnya memastikan dukungan wafer yang berkelanjutan dan keseimbangan putaran selama proses pengendapan yang lama.  Selain itu, peningkatan ini memfasilitasi reproduktifitas dan waktu operasional peralatan yang konsisten.