Γιατί η επίστρωση καρβιδίου του τανταλίου (TaC) είναι ανώτερη από την επίστρωση καρβιδίου του πυριτίου (SiC) στην ανάπτυξη μονοκρυστάλλου SiC; - Ημιαγωγός VeTek

Όπως όλοι γνωρίζουμε, το SIC Single Crystal, ως υλικό ημιαγωγού τρίτης γενιάς με εξαιρετική απόδοση, καταλαμβάνει μια κεντρική θέση στην επεξεργασία ημιαγωγών και στα συναφή πεδία. Προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα και η απόδοση των SIC μεμονωμένων κρυστάλλων, εκτός από την ανάγκη για κατάλληλοδιαδικασία ανάπτυξης μονού κρυστάλλου, λόγω της θερμοκρασίας ανάπτυξης μονού κρυστάλλου άνω των 2400℃, ο εξοπλισμός διεργασίας, ειδικά ο δίσκος γραφίτη που είναι απαραίτητος για την ανάπτυξη μονοκρυστάλλου SiC και το χωνευτήριο γραφίτη στον κλίβανο ανάπτυξης μονού κρυστάλλου SiC και άλλα σχετικά μέρη γραφίτη έχουν εξαιρετικά αυστηρές απαιτήσεις για καθαριότητα . 

Οι ακαθαρσίες που εισάγονται από αυτά τα μέρη γραφίτη στον μονοκρύσταλλο SiC πρέπει να ελέγχονται κάτω από το επίπεδο ppm. Επομένως, στην επιφάνεια αυτών των τμημάτων γραφίτη πρέπει να προετοιμαστεί μια αντιρρυπαντική επίστρωση ανθεκτική σε υψηλές θερμοκρασίες. Διαφορετικά, λόγω της αδύναμης διακρυσταλλικής αντοχής και των ακαθαρσιών του, ο γραφίτης μπορεί εύκολα να προκαλέσει μόλυνση των μονοκρυστάλλων SiC.

Τα κεραμικά TAC έχουν σημείο τήξης μέχρι 3880 ° C, υψηλή σκληρότητα (σκληρότητα Mohs 9-10), μεγάλη θερμική αγωγιμότητα (22W · m^-1· Κ^-1) και μικρός συντελεστής θερμικής διαστολής (6,6 × 10^-6K^-1). Παρουσιάζουν εξαιρετική θερμοχημική σταθερότητα και εξαιρετικές φυσικές ιδιότητες και έχουν καλή χημική και μηχανική συμβατότητα με τον γραφίτη καιC/C Σύνθετα. Είναι ιδανικά αντιρρυπαντικά υλικά επίστρωσης για μέρη γραφίτη που απαιτούνται για την ανάπτυξη μονοκρυστάλλου SiC.

Σε σύγκριση με τα κεραμικά TaC, οι επικαλύψεις SiC είναι πιο κατάλληλες για χρήση σε σενάρια κάτω των 1800°C και συνήθως χρησιμοποιούνται για διάφορους επιταξιακούς δίσκους, συνήθως επιταξιακούς δίσκους LED και επιταξιακούς δίσκους μονοκρυστάλλου πυριτίου.

Μέσα από ειδική συγκριτική ανάλυση,επίστρωση Tantalum Carbide (TAC)είναι ανώτερη απόεπίστρωση καρβιδίου του πυριτίου (SiC).στη διαδικασία της ανάπτυξης μονοκρυστάλλου SiC, 

Κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:

● Αντίσταση υψηλής θερμοκρασίας:

Η επίστρωση TAC έχει υψηλότερη θερμική σταθερότητα (σημείο τήξης έως 3880 ° C), ενώ η επικάλυψη SIC είναι πιο κατάλληλη για περιβάλλον χαμηλής θερμοκρασίας (κάτω από 1800 ° C). Αυτό καθορίζει επίσης ότι στην ανάπτυξη του SIC μονού κρυστάλλου, η επίστρωση TAC μπορεί να αντέξει πλήρως την εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία (μέχρι 2400 ° C) που απαιτείται από τη διαδικασία φυσικής μεταφοράς ατμών (PVT) της ανάπτυξης κρυστάλλων SIC.

●  Θερμική σταθερότητα και χημική σταθερότητα:

Σε σύγκριση με την επικάλυψη SIC, η TAC έχει υψηλότερη χημική αδράνεια και αντοχή στη διάβρωση. Αυτό είναι απαραίτητο για την πρόληψη της αντίδρασης με υλικά Crucible και τη διατήρηση της καθαρότητας του αναπτυσσόμενου κρυστάλλου. Ταυτόχρονα, ο γραφίτης επικαλυμμένος με TAC έχει καλύτερη χημική αντοχή στη διάβρωση από τον γραφίτη επικαλυμμένο με SIC, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σταθερά σε υψηλές θερμοκρασίες 2600 ° και δεν αντιδρά με πολλά μεταλλικά στοιχεία. Είναι η καλύτερη επίστρωση στα σενάρια της τρίτης γενιάς ημιαγωγού μεμονωμένο κρυστάλλινο και σεναρίων χάραξης. Αυτή η χημική αδράνεια βελτιώνει σημαντικά τον έλεγχο της θερμοκρασίας και των ακαθαρσιών στη διαδικασία και προετοιμάζει υψηλής ποιότητας πλακιδίων καρβιδίου πυριτίου και σχετικές επιταξιακές πλακίδια. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για τον εξοπλισμό MOCVD να αναπτύσσεται GAN ή AIN μεμονωμένους κρυστάλλους και εξοπλισμό PVT για την ανάπτυξη μονών κρυστάλλων SIC και η ποιότητα των καλλιεργούμενων μεμονωμένων κρυστάλλων βελτιώνεται σημαντικά.

●  Μειώστε τις ακαθαρσίες:

Η επίστρωση TaC βοηθά στον περιορισμό της ενσωμάτωσης ακαθαρσιών (όπως άζωτο), που μπορεί να προκαλέσουν ελαττώματα όπως μικροσωλήνες στους κρυστάλλους SiC. Σύμφωνα με έρευνα του Πανεπιστημίου της Ανατολικής Ευρώπης στη Νότια Κορέα, η κύρια ακαθαρσία στην ανάπτυξη των κρυστάλλων SiC είναι το άζωτο και τα χωνευτήρια γραφίτη με επικάλυψη καρβιδίου τανταλίου μπορούν να περιορίσουν αποτελεσματικά την ενσωμάτωση αζώτου των κρυστάλλων SiC, μειώνοντας έτσι τη δημιουργία ελαττωμάτων όπως οι μικροσωλήνες και βελτίωση της ποιότητας των κρυστάλλων. Μελέτες έχουν δείξει ότι υπό τις ίδιες συνθήκες, οι συγκεντρώσεις φέροντος πλακών SiC που αναπτύσσονται σε παραδοσιακά χωνευτήρια γραφίτη επικάλυψης SiC και χωνευτήρια επικάλυψης TAC είναι περίπου 4,5×10¹⁷/cm και 7,6×10¹⁵/cm, αντίστοιχα.

●  Μειώστε το κόστος παραγωγής:

Επί του παρόντος, το κόστος των κρυστάλλων SIC παρέμεινε υψηλό, εκ των οποίων το κόστος των αναλώσιμων γραφίτη αντιπροσωπεύει περίπου το 30%. Το κλειδί για τη μείωση του κόστους των αναλώσιμων γραφίτη είναι η αύξηση της διάρκειας ζωής του. Σύμφωνα με στοιχεία της βρετανικής ερευνητικής ομάδας, η επίστρωση Tantalum Carbide μπορεί να επεκτείνει τη διάρκεια ζωής των τμημάτων γραφίτη κατά 35-55%. Με βάση αυτόν τον υπολογισμό, η αντικατάσταση μόνο του γραφίτη επικαλυμμένου με καρβίδιο του tantalum μπορεί να μειώσει το κόστος των κρυστάλλων SIC κατά 12%-18%.

Περίληψη

Σύγκριση στρώματος TAC και στρώματος SIC με υψηλή αντοχή στη θερμοκρασία, θερμικές ιδιότητες, χημικές ιδιότητες, μείωση της ποιότητας, μείωση της παραγωγής, χαμηλή παραγωγή κλπ. αναντικατάστατα.

Γιατί επιλέγετε το Vetek Semiconductor;

Η VeTek semi-conductor είναι μια επιχείρηση ημιαγωγών στην Κίνα, η οποία κατασκευάζει και κατασκευάζει υλικά συσκευασίας. Τα κύρια προϊόντα μας περιλαμβάνουν εξαρτήματα στρώματος με δεσμό CVD, που χρησιμοποιούνται για κρυσταλλική μακρόστενη ή ημιαγώγιμη κατασκευή εξωτερικής επέκτασης SiC και εξαρτήματα στρώματος TaC. Ο ημιαγωγός VeTek πέρασε ISO9001, καλός ποιοτικός έλεγχος. Η VeTek είναι ένας καινοτόμος στον κλάδο των ημιαγωγών μέσω συνεχούς έρευνας, ανάπτυξης και ανάπτυξης σύγχρονης τεχνολογίας. Επιπλέον, η VeTeksemi ξεκίνησε την ημιβιομηχανική βιομηχανία, παρείχε προηγμένες λύσεις τεχνολογίας και προϊόντων και υποστήριξε σταθερή παράδοση προϊόντων. Ανυπομονούμε για την επιτυχία της μακροχρόνιας συνεργασίας μας στην Κίνα.