Pami plizyè materyèl kabòn, grafit pirolitik distenge tèt li pou estrikti an kouch trè kontwolab li ak anizotropi ekstrèm li. Kontrèman ak grafit natirèl, grafit pirolitik pa sòti dirèkteman nan mineral. Okontrè, li pwodui atravè depo vapè chimik nan tanperati ki wo (CVD), kote gaz idrokarbur yo dekonpoze epi depoze nan kouch atòm kabòn nan tanperati ki pi wo pase 2000°C, sa ki lakòz yon estrikti grafit atifisyèl trè oryante ak trè pi. Metòd preparasyon presizeman kontwolab sa a pèmèt li montre karakteristik ki depann de oryantasyon nan pwopriyete kle tankou konduktivite tèmik, konduktivite elektrik, ak repons mayetik, karakteristik grafit natirèl pa genyen.

I. Kisa grafit pirolitik ye?

Grafit pirolitik se yon materyèl kabòn trè oryante ki prepare atravè yon pwosesis depo vapè pirolitik (CVD) nan tanperati ki wo. Li tipikman itilize gaz idrokarbur (tankou metàn) pou dekonpoze epi depoze atòm kabòn nan kondisyon tanperati ki wo (anjeneral >2000℃) ak presyon ki ba. Atòm sa yo answit sibi yon rekui nan tanperati ki wo pou asire yon aranjman trè byen òdone nan kouch kabòn yo, sa ki lakòz yon estrikti grafit ki gen yon oryantasyon trè wo.

II. Avantaj Grafit Pirolitik (PG) nan Pwosesis Semi-kondiktè yo

1. Enplantasyon Ion:

Nan pwosesis enplantasyon iyon an, yo itilize PG prensipalman pou fabrike pòtay (griy) ak elektwòd ki gen gwo presizyon.

● Rezistans Enplantasyon Ion: Gwo bout bwa ion yo gen enèji ki wo anpil. Pòtay molibdèn (Mo) oswa tengstèn (W) tradisyonèl yo pral sibi pulverizasyon fizik anba bonbadman ion pwolonje. Sa a pa sèlman lakòz pòtay la li menm vin mens epi defòme, men atòm metal pulverizasyon yo vin tounen yon sous grav kontaminasyon metal tou. PG montre yon rezistans trè fò nan korozyon pulverizasyon (vitès grave ki ba anpil), epi dire lavi li tipikman plizyè fwa pi long pase konpozan metal yo.

● Presizyon Kouran Fasò Amelyore: Paske PG reziste mete, gwosè ouvèti pòtay la ka rete estab pandan yon bon bout tan. Sa asire ke konsantrasyon ak ang faasò iyon an rete estab pandan yon bon bout tan, ki enpòtan anpil pou pwosesis avanse (tankou 7nm ak 5nm) kote egzijans ang enplantasyon yo trè wo.

● Ekselan Jesyon Tèmik: Lè l sèvi avèk konduktivite tèmik trè wo nan plan PG a (apeprè 4-5 fwa sa ki nan kwiv la), li ka byen vit disipe chalè ki pwodui pa bonbadman iyon yo sou plan an, sa ki anpeche surchof ak defòmasyon lokalize.

2. MOCVD ak Epitaksi: Prensipalman itilize pou kouch substrat

Nan fabrikasyon LED (pwosesis GaN) oswa pwosesis epitaxial Silisyòm, substrat grafit ki pi souvan itilize a (Susceptor) se pa grafit orijinal la sou sifas li, men anjeneral li kouvri ak yon kouch dans PG oswa SiC.

●Selan: Malgre grafit ki fèt ak presyon izostatik la dans, li toujou pore mikwoskopikman, li absòbe gaz fasilman epi li libere patikil oswa enpurte nan tanperati ki wo. Kouch PG a, ki depoze atravè CVD, rive nan yon dansite ki pre dansite teyorik la, li sele matris grafit la nèt, li anpeche patikil grafit yo tonbe epi kontamine waf la, epi li bloke tou liberasyon gaz enpurte ki soti anndan grafit la.

● Rezistans Korozyon Chimik: Pwosesis MOCVD a itilize gwo kantite amonyak (NH3) ak sous metal-òganik, ki trè koroziv. Kouch PG a trè inaktif chimikman, sa ki pwoteje efektivman substrat grafit entèn lan kont korozyon.

● Radyasyon Kò Nwa ak Inifòmite Tanperati: PG posede ekselan karakteristik radyasyon kò nwa, sa ki kontribye nan presizyon tèmometri enfrawouj la. Konduktivite tèmik siperyè li ede tou asire yon tanperati sifas substrati a ki pi inifòm, sa ki detèmine dirèkteman epesè ak inifòmite konpozisyon kouch epitaksyal la.

3. Aparèy chofaj ki gen gwo tanperati:

Yo souvan jwenn aparèy chofaj konpoze PBN/PG nan chanm PVD oswa CVD ki gen egzijans pwòpte ki trè wo. Aparèy chofaj sa yo pa itilize fil metal tradisyonèl men yo itilize PG kòm kouch rezistans chofaj la.

●Eleman Chofaj Ultra-Pwòp: Eleman chofaj metal yo gen tandans pou evapore enpurte metal yo nan tanperati ki wo. Grafit pirolitik li menm se kabòn, ak yon pite ki depase 99.999%. Menm avèk tras evaporasyon, kabòn se yon eleman relativman "zanmitay" nan pwosesis semi-kondiktè (konpare ak lò, kwiv, fè, elatriye), sa ki diminye anpil risk kontaminasyon metal.

●Repons Ultra-Rapid: Aparèy chofaj PG yo gen yon kapasite chalè ki piti anpil, sa ki lakòz vitès chofaj ak refwadisman trè rapid (repons tèmik). Sa a trè avantaje pou pwosesis ki mande siklaj tèmik rapid (RTP), sa ki amelyore anpil debi a.

● Chan Tanperati Pèsonalize: Lè yo desine chemen sikwi a (fil elektrik serpentin) kouch PG a, distribisyon chan tanperati a ka fèt avèk presizyon pou konpanse pèt chalè nan bor kavite yo, sa ki pèmèt yon inifòmite tanperati wafer ki trè wo.

4. Gravure Plasma: Elektwòd "ki gen ti pèt"

Nan grave sèk, espesyalman nan anviwònman trè koroziv ki enplike gaz ki baze sou fliyò oswa klò.

●Ranplasman pou Konsomab: Pandan ke silikon monokristal oswa SiC yo itilize tou kòm elektwòd, nan sèten pwosesis Customized, bag konsantrasyon oswa plak elektwòd ki fèt ak PG, akòz dansite yo ak rezistans chimik yo, ka diminye frekans ranplasman epi diminye Pri de Posesyon (CoO).

III. Aplikasyon Grafit Pirolitik nan Pwosesis Semikondiktè

Akòz gwo pite li, estabilite li nan tanperati ki wo, pèmeyabilite gaz ki ba anpil, ekselan konduktivite tèmik, ak anizotropi kontwolab, grafit pirolitik (PG) vin tounen yon materyèl endispansab ki baze sou kabòn nan ekipman semi-kondiktè. Nan anpil anviwònman pwosesis kritik (tanperati ki wo, vakyòm, plasma, gaz koroziv), konpare ak metal oswa seramik, PG ofri pi gwo estabilite ak pi ba risk kontaminasyon, e pakonsekan li lajman itilize nan ekipman pwosesis waf semi-kondiktè ak konpozan konsomab.

1. Aplikasyon nan ekipman CVD/PECVD/MOCVD

①Substrat Chofaj ak Konpozan Omojenizasyon Tèmik

Grafit pirolitik (PG) ka itilize kòm yon plak chofaj tanperati ki wo oswa yon materyèl plak dèyè.

●Susèpteur nan chanm reyaksyon kwasans epitaksyal MOCVD

● Estrikti sipò eleman chofaj nan founo CVD tanperati ki wo

②Substrat kouch sisèpteur

Anpil pwosesis MOCVD itilize grafit pirolitik kouvri ak SiC.

Avantaj grafit pirolitik:

● Pèmeyabilite gaz ki ba, asire estabilite kouch SiC la

● Pa gen defòmasyon nan tanperati ki wo, kenbe yon distribisyon tanperati wafer ki estab

● Lejè, diminye inèsi sistèm wotasyon yo

Pyrolytic Graphite kouvwi kreze

2. Aplikasyon nan Ekipman Gravure

Konpozan estriktirèl pawa kavite ak zòn reyaksyon

Grafit pirolitik montre ekselan rezistans korozyon ak estabilite tanperati ki wo nan anviwònman plasma, sa ki fè li apwopriye kòm yon materyèl pou pawa chanm reyaksyon oswa yon konsomab:

●RIE, konpozan chanm reyaksyon ICP

●Bafle Plasma, reflektè

●Plak dèyè elektwòd oswa konpozan izolan (selon konsepsyon an)

3. Aplikasyon nan tretman chalè ak recuit tanperati ki wo

Grafit pirolitik se yon materyèl eleman kle nan anpil founo tretman chalè ki fèt ak gwo tanperati (>1000°C), tankou:

● Pwosesis tèmik rapid (RTP)

●Founo Epitaxial Silisyòm Carbide (SiC)

● Founo pou recuit tanperati ki wo

●Bato ak enstalasyon grafit

4. Aplikasyon nan chajman/transfè wafer ak enstalasyon

Akòz gwo pite li ak ti kontaminasyon patikil li, PG lajman itilize nan konpozan sa yo:

●Sisèpteur wafer

●Bato/Pote gofr

● Bag kwen

● Deflektè koule gaz

PG patikilyèman apwopriye pou sipò wafer nan anviwònman epitaksi oswa reyaksyon chimik ki gen gwo tanperati.

5. Aplikasyon nan Enplantasyon Ion

Yo itilize grafit pirolitik kòm:

● Arè gwo bout bwa

●Kolimateur

●Konpozan absòpsyon iyon ki gen anpil enèji

6. Aplikasyon potansyèl nan sistèm litografi

Malgre ke yo pa itilize dirèkteman kòm konpozan optik, yo itilize grafit pirolitik tou nan:

●Pyèj limyè pèdi ki absòbe anpil limyè

●Estrikti kontwòl tèmik pou sistèm optik yo

Akòz ekselan karakteristik absòpsyon kò nwa li yo, li ka efektivman siprime limyè pèdi.