Kenapa salutan Tantalum Carbide (TAC) lebih tinggi daripada salutan silikon karbida (sic) dalam pertumbuhan kristal tunggal? - Vetek Semiconductor

Seperti yang kita sedia maklum, kristal tunggal SiC, sebagai bahan semikonduktor generasi ketiga dengan prestasi cemerlang, menduduki kedudukan penting dalam pemprosesan semikonduktor dan bidang berkaitan. Bagi meningkatkan kualiti dan hasil produk kristal tunggal SiC, di samping keperluan untuk yang sesuaiproses pertumbuhan kristal tunggal, disebabkan oleh suhu pertumbuhan kristal tunggal lebih daripada 2400 ℃, peralatan proses, terutamanya dulang grafit yang diperlukan untuk pertumbuhan kristal tunggal dan grafit yang boleh dikurangkan dalam relau pertumbuhan kristal tunggal dan bahagian grafit lain yang berkaitan mempunyai keperluan yang sangat ketat untuk kebersihan . 

Kekotoran yang diperkenalkan oleh bahagian grafit ini ke kristal tunggal SIC mesti dikawal di bawah paras PPM. Oleh itu, salutan anti-pencemaran tahan suhu tinggi mesti disediakan di permukaan bahagian grafit ini. Jika tidak, disebabkan kekuatan dan kekotoran ikatan antara kristal yang lemah, grafit boleh dengan mudah menyebabkan kristal tunggal SIC tercemar.

Seramik TAC mempunyai titik lebur sehingga 3880 ° C, kekerasan tinggi (kekerasan Mohs 9-10), kekonduksian terma yang besar (22W · m^-1·K^-1), dan pekali pengembangan haba kecil (6.6 × 10^-6K^-1). Mereka mempamerkan kestabilan termokimia yang sangat baik dan sifat fizikal yang sangat baik, dan mempunyai keserasian kimia dan mekanikal yang baik dengan grafit danC/C Composites. Mereka adalah bahan salutan anti-pencemaran yang ideal untuk bahagian grafit yang diperlukan untuk pertumbuhan kristal tunggal SIC.

Berbanding dengan seramik TAC, lapisan SIC lebih sesuai untuk digunakan dalam senario di bawah 1800 ° C, dan biasanya digunakan untuk pelbagai dulang epitaxial, biasanya membawa dulang epitaxial dan dulang epitaxial silikon kristal tunggal.

Melalui analisis perbandingan tertentu,Salutan Tantalum Carbide (TAC)lebih tinggi daripadasalutan karbida silikon (sic)Dalam proses pertumbuhan kristal tunggal SIC, 

Terutamanya dalam aspek berikut:

●  Rintangan suhu tinggi:

Salutan TaC mempunyai kestabilan terma yang lebih tinggi (takat lebur sehingga 3880°C), manakala salutan SiC lebih sesuai untuk persekitaran suhu rendah (di bawah 1800°C). Ini juga menentukan bahawa dalam pertumbuhan kristal tunggal SiC, salutan TaC boleh menahan sepenuhnya suhu yang sangat tinggi (sehingga 2400°C) yang diperlukan oleh proses pengangkutan wap fizikal (PVT) pertumbuhan kristal SiC.

● Kestabilan terma dan kestabilan kimia:

Berbanding dengan salutan SiC, TaC mempunyai lengai kimia dan rintangan kakisan yang lebih tinggi. Ini penting untuk mengelakkan tindak balas dengan bahan pijar dan mengekalkan ketulenan kristal yang semakin meningkat. Pada masa yang sama, grafit bersalut TaC mempunyai rintangan kakisan kimia yang lebih baik daripada grafit bersalut SiC, boleh digunakan secara stabil pada suhu tinggi 2600°, dan tidak bertindak balas dengan banyak unsur logam. Ia adalah salutan terbaik dalam pertumbuhan kristal tunggal semikonduktor generasi ketiga dan senario goresan wafer. Lengai kimia ini dengan ketara meningkatkan kawalan suhu dan kekotoran dalam proses, dan menyediakan wafer silikon karbida berkualiti tinggi dan wafer epitaxial yang berkaitan. Ia amat sesuai untuk peralatan MOCVD untuk mengembangkan kristal tunggal GaN atau AiN dan peralatan PVT untuk mengembangkan kristal tunggal SiC, dan kualiti kristal tunggal yang ditanam dipertingkatkan dengan ketara.

● Mengurangkan kekotoran:

Lapisan TAC membantu mengehadkan penggabungan kekotoran (seperti nitrogen), yang boleh menyebabkan kecacatan seperti microtubes dalam kristal SIC. Menurut penyelidikan oleh University of Eastern Europe di Korea Selatan, kekotoran utama dalam pertumbuhan kristal SIC adalah nitrogen, dan crucibles grafit bersalut karbida tantalum dapat mengehadkan penubuhan nitrogen kristal SIC, dengan itu mengurangkan generasi kecacatan seperti microtubes seperti microtubes seperti microtubes seperti microtubes seperti microtubes seperti microtubes seperti microtubes seperti microtubes dan meningkatkan kualiti kristal. Kajian telah menunjukkan bahawa di bawah keadaan yang sama, kepekatan pembawa sic wafer yang ditanam dalam crucibles grafik SIC tradisional dan salutan TAC crucibles adalah kira -kira 4.5 × 10¹⁷/cm dan 7.6×10¹⁵/cm, masing-masing.

●  Kurangkan kos pengeluaran:

Pada masa ini, kos kristal SiC kekal tinggi, yang mana kos bahan guna grafit menyumbang kira-kira 30%. Kunci untuk mengurangkan kos bahan habis pakai grafit adalah untuk meningkatkan hayat perkhidmatannya. Menurut data dari pasukan penyelidik British, salutan tantalum karbida boleh memanjangkan hayat perkhidmatan bahagian grafit sebanyak 35-55%. Berdasarkan pengiraan ini, menggantikan hanya grafit bersalut tantalum karbida boleh mengurangkan kos kristal SiC sebanyak 12%-18%.

Ringkasan

Perbandingan lapisan TaC dan lapisan SIC dengan rintangan suhu tinggi, sifat terma, sifat kimia, pengurangan kualiti, penurunan dalam pengeluaran, pengeluaran rendah, dsb. sifat fizikal sudut, penerangan kecantikan lengkap lapisan SiC (TaC) lapisan pada panjang pengeluaran kristal SiC tidak boleh diganti.

Mengapa memilih semikonduktor VeTek?

Separa konduktor VeTek ialah perniagaan separa konduktor di China, yang mengeluarkan dan mengeluarkan bahan pembungkusan. Produk utama kami termasuk bahagian lapisan terikat CVD, digunakan untuk pembinaan sambungan luar panjang atau separa konduktif kristal SiC, dan bahagian lapisan TaC. Semikonduktor VeTek lulus ISO9001, kawalan kualiti yang baik. VeTek ialah inovator dalam industri separa konduktor melalui penyelidikan berterusan, pembangunan dan pembangunan teknologi moden. Selain itu, VeTeksemi memulakan industri separa perindustrian, menyediakan teknologi canggih dan penyelesaian produk, dan menyokong penghantaran produk tetap. Kami menantikan kejayaan kerjasama jangka panjang kami di China.