Suscepteur à revêtement CVD TaC

Dans un système MOCVD, le suscepteur est la plate-forme centrale sur laquelle les tranches sont placées pendant la croissance épitaxiale. Il est essentiel de maintenir un contrôle précis de la température, la stabilité chimique et la stabilité mécanique des gaz réactifs à des températures supérieures à 1 200 °C. Le suscepteur à revêtement Semicorex CVD TaC est capable d'accomplir cela en combinant un substrat en graphite technique avec un substrat dense et uniforme.revêtement de carbure de tantale (TaC)réalisé par dépôt chimique en phase vapeur (CVD).

La qualité du TaC comprend sa dureté exceptionnelle, sa résistance à la corrosion et sa stabilité thermique. Le TaC a un point de fusion supérieur à 3 800 °C et, en tant que tel, est aujourd'hui l'un des matériaux les plus résistants à la température, ce qui le rend adapté à une utilisation dans les réacteurs MOCVD.

avec des précurseurs qui peuvent être beaucoup plus chauds et très corrosifs. LeRevêtement CVD TaCfournit une barrière protectrice entre le suscepteur de graphite et les gaz réactifs, par exemple l'ammoniac (NH₃), et les précurseurs organométalliques hautement réactifs. Le revêtement empêche la dégradation chimique du substrat en graphite, la formation de particules dans l'environnement de dépôt et la diffusion d'impuretés dans les films déposés. Ces actions sont essentielles pour les films épitaxiaux de haute qualité, car elles peuvent avoir un impact sur la qualité du film.

Les suscepteurs de tranches sont des composants essentiels pour la préparation des tranches et la croissance épitaxiale des semi-conducteurs de classe III, tels que SiC, AlN et GaN. La plupart des supports de tranches sont en graphite et recouverts de SiC pour les protéger contre la corrosion causée par les gaz de traitement. Les températures de croissance épitaxiale vont de 1 100 à 1 600 °C, et la résistance à la corrosion du revêtement protecteur est cruciale pour la longévité du support de tranche. Des recherches ont montré que le TaC se corrode six fois plus lentement que le SiC dans l'ammoniac à haute température et plus de dix fois plus lentement dans l'hydrogène à haute température.

Des expériences ont démontré que les supports recouverts de TaC présentent une excellente compatibilité dans le processus MOCVD au GaN bleu sans introduire d'impuretés. Avec des ajustements de processus limités, les LED cultivées à l'aide de supports TaC présentent des performances et une uniformité comparables à celles cultivées à l'aide de supports SiC conventionnels. Par conséquent, les supports revêtus de TaC ont une durée de vie plus longue que les supports en graphite nu et en graphite recouvert de SiC.

En utilisantrevêtements en carbure de tantale (TaC)peut corriger les défauts des bords des cristaux et améliorer la qualité de la croissance des cristaux, ce qui en fait une technologie de base pour obtenir « une croissance plus rapide, plus épaisse et plus longue ». Des recherches industrielles ont également montré que les creusets en graphite recouverts de carbure de tantale peuvent obtenir un chauffage plus uniforme, offrant ainsi un excellent contrôle du processus de croissance du monocristal de SiC, réduisant ainsi considérablement la probabilité de formation polycristalline au bord du cristal de SiC.

La méthode de dépôt de couche CVD de TaC permet d'obtenir un revêtement extrêmement dense et adhérent. Le CVD TaC est lié moléculairement au substrat, contrairement aux revêtements pulvérisés ou frittés, à partir desquels le revêtement serait sujet au délaminage. Cela se traduit par une meilleure adhérence, une finition de surface lisse et une intégrité élevée. Le revêtement résistera à l’érosion, aux fissures et au pelage même lors de cycles thermiques répétés dans un environnement de processus agressif. Cela facilite une durée de vie plus longue du suscepteur et réduit les coûts de maintenance et de remplacement.

Le suscepteur à revêtement CVD TaC peut être personnalisé pour s'adapter à une gamme de configurations de réacteurs MOCVD, qui incluent des systèmes horizontaux, verticaux et planétaires.  La personnalisation inclut l'épaisseur du revêtement, le matériau du substrat et la géométrie, permettant une optimisation en fonction des conditions du processus.  Qu'il s'agisse de GaN, d'AlGaN, d'InGaN ou d'autres matériaux semi-conducteurs composés, le suscepteur offre des performances stables et reproductibles, toutes deux essentielles au traitement de dispositifs hautes performances.

Le revêtement TaC offre une plus grande durabilité et pureté, mais il renforce également les propriétés mécaniques du suscepteur avec une résistance à la déformation thermique due à des contraintes thermiques répétées. Les propriétés mécaniques garantissent un support soutenu des plaquettes et un équilibre en rotation pendant les longs cycles de dépôt.  De plus, cette amélioration facilite une reproductibilité et une disponibilité constantes des équipements.