Varför är tantalkarbid (TaC) beläggning överlägsen kiselkarbid (SiC) beläggning i SiC enkristalltillväxt? - VeTek halvledare

Som vi alla vet upptar SIC Single Crystal, som ett tredje generationens halvledarmaterial med utmärkt prestanda, en viktig position inom halvledarbearbetning och relaterade fält. För att förbättra kvaliteten och utbytet av SIC -enstaka kristallprodukter, utöver behovet av en lämpligen kristalltillväxtprocessPå grund av dess enkelkristalltillväxttemperatur på mer än 2400 ℃, har processutrustningen, särskilt grafitfacket som är nödvändigt för SIC -enstaka kristalltillväxt och grafitkärnan i SIC -enstaka kristalltillväxtugn och andra relaterade grafitdelar extremt stränga krav för renlighet . 

Föroreningarna som introducerats av dessa grafitdelar till SiC -enstaka kristall måste kontrolleras under PPM -nivån. Därför måste en högtemperaturresistent antiföroreningsbeläggning framställas på ytan av dessa grafitdelar. Annars, på grund av dess svaga interkristallina bindningsstyrka och föroreningar, kan grafit lätt orsaka SIC-enstaka kristaller förorenade.

TAC-keramik har en smältpunkt på upp till 3880 ° C, hög hårdhet (Mohs hårdhet 9-10), stor värmeledningsförmåga (22W · m^-1· K⁻¹) och liten värmeutvidgningskoefficient (6.6 × 10⁻⁶K⁻¹). De uppvisar utmärkt termokemisk stabilitet och utmärkta fysiska egenskaper och har god kemisk och mekanisk kompatibilitet med grafit ochC/C kompositer. De är idealiska beläggningsmaterial mot föroreningar för grafitdelar som krävs för SIC-enkelkristalltillväxt.

Jämfört med TaC-keramik är SiC-beläggningar mer lämpade för användning i scenarier under 1800°C, och används vanligtvis för olika epitaxialbrickor, typiskt LED-epitaxialbrickor och epitaxialbrickor av enkristallkisel.

Genom specifik jämförande analys,Tantal Carbide (TAC) beläggningär överlägsenkiselkarbidbeläggningi processen med SiC-enkristalltillväxt, 

Främst i följande aspekter:

● Hög temperaturmotstånd:

TAC -beläggning har högre termisk stabilitet (smältpunkt upp till 3880 ° C), medan SIC -beläggning är mer lämplig för miljö med låg temperatur (under 1800 ° C). Detta fastställer också att i tillväxten av SIC -enstaka kristall kan TAC -beläggning fullt ut tåla den extremt höga temperaturen (upp till 2400 ° C) som krävs genom den fysiska ångtransportprocessen (PVT) för SIC -kristalltillväxt.

● Termisk stabilitet och kemisk stabilitet:

Jämfört med SIC -beläggning har TAC högre kemisk inerthet och korrosionsbeständighet. Detta är viktigt för att förhindra reaktion med degelmaterial och upprätthålla renheten i den växande kristallen. Samtidigt har TAC-belagda grafit bättre kemisk korrosionsbeständighet än Sic-belagd grafit, kan användas stabilt vid höga temperaturer på 2600 ° och reagerar inte med många metallelement. Det är den bästa beläggningen i den tredje generationens halvledarstillväxt och skiva-etsningsscenarier. Denna kemiska inerthet förbättrar avsevärt kontrollen av temperatur och föroreningar i processen och förbereder högkvalitativ kiselkarbidskivor och relaterade epitaxiala skivor. Det är särskilt lämpligt för MOCVD -utrustning att odla GaN eller Ain enstaka kristaller och PVT -utrustning för att odla SIC -enstaka kristaller, och kvaliteten på de odlade enstaka kristallerna förbättras avsevärt.

● Minska föroreningar:

TaC-beläggning hjälper till att begränsa införlivandet av föroreningar (som kväve), vilket kan orsaka defekter som mikrorör i SiC-kristaller. Enligt forskning vid University of Eastern Europe i Sydkorea är den huvudsakliga föroreningen i tillväxten av SiC-kristaller kväve, och tantalkarbidbelagda grafitdeglar kan effektivt begränsa kväveinkorporeringen av SiC-kristaller och därigenom minska genereringen av defekter som mikrorör och förbättra kristallkvaliteten. Studier har visat att under samma förhållanden är bärarkoncentrationen av SiC-skivor odlade i traditionella SiC-beläggningsgrafitdeglar och TAC-beläggningsdeglar ungefär 4,5×10¹⁷/cm och 7,6 × 10¹⁵/cm respektive.

●  Minska produktionskostnaderna:

För närvarande har kostnaden för SiC-kristaller förblivit hög, varav kostnaden för grafitförbrukningsvaror står för cirka 30 %. Nyckeln till att minska kostnaderna för grafitförbrukningsartiklar är att öka dess livslängd. Enligt data från det brittiska forskarteamet kan tantalkarbidbeläggning förlänga livslängden för grafitdelar med 35-55%. Baserat på denna beräkning kan byte av endast tantalkarbidbelagd grafit minska kostnaden för SiC-kristaller med 12%-18%.

Sammanfattning

Jämförelse av TaC-skikt och SIC-skikt med hög temperaturbeständighet, termiska egenskaper, kemiska egenskaper, minskning av kvalitet, minskad produktion, låg produktion, etc. vinkelfysikaliska egenskaper, fullständig skönhetsbeskrivning av SiC-skikt (TaC)-skikt på SiC-kristallproduktionslängd oersättlighet.

Varför väljer man VeTek halvledare?

Vetek semi-ledare är en halvledarverksamhet i Kina, som tillverkar och tillverkar förpackningsmaterial. Våra huvudprodukter inkluderar CVD-bundna skiktdelar, som används för SIC-kristallina långa eller semi-ledande yttre förlängningskonstruktioner och TAC-skiktdelar. Vetek semi-ledare passerade ISO9001, god kvalitetskontroll. Vetek är en innovatör inom halvledarindustrin genom ständig forskning, utveckling och utveckling av modern teknik. Dessutom startade Veteksemi den semi-industriella industrin, tillhandahöll avancerad teknik och produktlösningar och stödde fast produktleverans. Vi ser fram emot framgången för vårt långsiktiga samarbete i Kina.