Dlaczego powłoka z węglika Tantalum (TAC) jest lepsza od powlekania węgla krzemu (SIC) w SIC pojedynczych kryształowych wzrostu? - Vetek Semiconductor

Jak wszyscy wiemy, SIC Single Crystal, jako materiał półprzewodników trzeciej generacji o doskonałej wydajności, zajmuje kluczową pozycję w przetwarzaniu półprzewodnikowym i powiązanych polach. W celu poprawy jakości i wydajności SIC pojedynczych produktów kryształowych, oprócz potrzeby odpowiedniegoProces wzrostu pojedynczego kryształu, ze względu na temperaturę wzrostu monokryształów przekraczającą 2400 ℃, sprzęt procesowy, zwłaszcza taca grafitowa niezbędna do wzrostu monokryształów SiC i tygiel grafitowy w piecu do wzrostu monokryształów SiC i inne powiązane części grafitowe mają niezwykle rygorystyczne wymagania dotyczące czystości . 

Zanieczyszczenia wprowadzane przez te części grafitowe do monokryształu SiC muszą być kontrolowane poniżej poziomu ppm. Dlatego na powierzchni tych części grafitowych należy przygotować odporną na wysokie temperatury powłokę przeciw zanieczyszczeniom. W przeciwnym razie, ze względu na słabą siłę wiązania międzykrystalicznego i zanieczyszczenia, grafit może łatwo spowodować zanieczyszczenie monokryształów SiC.

Ceramika TAC ma temperaturę topnienia do 3880 ° C, wysoka twardość (twardość MOHS 9-10), duża przewodność cieplna (22 W · m^-1· K⁻¹) i mały współczynnik rozszerzalności cieplnej (6,6 × 10^-6K⁻¹). Wykazują doskonałą stabilność termochemiczną i doskonałe właściwości fizyczne oraz mają dobrą kompatybilność chemiczną i mechaniczną z grafitem iKompozyty C/C. Są to idealne materiały do ​​powłoki przeciwdziałającej częściom grafitowym wymagane do SIC pojedynczych kryształów.

W porównaniu z ceramiką TAC powłoki SIC są bardziej odpowiednie do stosowania w scenariuszach poniżej 1800 ° C i są zwykle stosowane do różnych tacek epitaksjalnych, zwykle LED tacki epitaksjalnej i pojedynczych kryształowych taceń epitaksjalnych.

Poprzez szczegółową analizę porównawczą,powłoka z węglika tantalu (TaC).jest lepszy odpowłoka z węglików silikonowych (SIC)w procesie wzrostu monokryształów SiC, 

Głównie w następujących aspektach:

●  Odporność na wysoką temperaturę:

Powłoka TaC ma wyższą stabilność termiczną (temperatura topnienia do 3880°C), natomiast powłoka SiC jest bardziej odpowiednia dla środowiska o niskiej temperaturze (poniżej 1800°C). Określa to również, że podczas wzrostu monokryształu SiC powłoka TaC może w pełni wytrzymać niezwykle wysoką temperaturę (do 2400°C) wymaganą w procesie fizycznego transportu pary (PVT) podczas wzrostu kryształów SiC.

●  Stabilność termiczna i stabilność chemiczna:

W porównaniu z powłoką SiC, TaC ma wyższą obojętność chemiczną i odporność na korozję. Jest to niezbędne, aby zapobiec reakcji z materiałami tygla i utrzymać czystość rosnącego kryształu. Jednocześnie grafit pokryty TaC ma lepszą odporność na korozję chemiczną niż grafit pokryty SiC, może być stabilnie stosowany w wysokich temperaturach 2600° i nie reaguje z wieloma pierwiastkami metalowymi. Jest to najlepsza powłoka w scenariuszach wzrostu monokryształów półprzewodników trzeciej generacji i trawienia płytek. Ta obojętność chemiczna znacznie poprawia kontrolę temperatury i zanieczyszczeń w procesie i umożliwia przygotowanie wysokiej jakości płytek z węglika krzemu i pokrewnych płytek epitaksjalnych. Jest szczególnie odpowiedni do sprzętu MOCVD do hodowli monokryształów GaN lub AiN oraz sprzętu PVT do hodowli monokryształów SiC, a jakość hodowanych monokryształów ulega znacznej poprawie.

● Zmniejsz zanieczyszczenia:

Powłoka TAC pomaga ograniczyć włączenie zanieczyszczeń (takich jak azot), co może powodować wady, takie jak mikrotube w kryształach SIC. Według badań Uniwersytetu Europy Wschodniej w Korei Południowej główną zanieczyszczeniem wzrostu kryształów SIC jest azot, a tygle graficzne powlekane węglika tantalu mogą skutecznie ograniczyć włączenie azotu kryształów SIC, zmniejszając w ten sposób wytwarzanie defektów, takich jak mikrotubki i poprawa jakości kryształów. Badania wykazały, że w tych samych warunkach stężenia nośników płytek SIC uprawianych w tradycyjnych tygłach grafitowych powłoków SIC i tylinach TAC wynosi około 4,5 × 10¹⁷/cm i 7,6 × 10¹⁵/cm odpowiednio.

●  Zmniejszej koszty produkcji:

Obecnie koszt SIC Crystals pozostał wysoki, z czego koszt materiałów eksploatacyjnych grafitu stanowi około 30%. Kluczem do zmniejszenia kosztów materiałów eksploatacyjnych grafitu jest zwiększenie jego żywotności. Według danych brytyjskiego zespołu badawczego powłoka z węglikiem Tantalum może przedłużyć żywotność części grafitowych o 35-55%. Na podstawie tych obliczeń zastąpienie tylko grafitu powlekanego węglika tantalu może zmniejszyć koszt kryształów SIC o 12%-18%.

Streszczenie

Porównanie warstwy TAC i warstwy SIC z rezystancją wysokiej temperatury, właściwości termiczne, właściwości chemiczne, zmniejszenie jakości, zmniejszenie produkcji, niskiej produkcji itp. Kątowe właściwości fizyczne, kompletny opis piękna warstwy SIC (TAC) na długości produkcji kryształów SIC niezastąpienie.

Dlaczego warto wybrać półprzewodnik VeTek?

Półprzewodnik Vetek to półprzewodnikowy biznes w Chinach, który produkuje i produkuje materiały opakowaniowe. Nasze główne produkty obejmują części warstwy CVD, stosowane do krystalicznej długiej lub półprzewodnikowej konstrukcji zewnętrznej, oraz części warstwy TAC. Półprzewodnik Vetek minął ISO9001, dobra kontrola jakości. VETEK jest innowatorem w branży półprzewodnikowej poprzez ciągłe badania, rozwój i rozwój nowoczesnej technologii. Ponadto Vetesemi założył przemysł półpordowy, zapewnił zaawansowane rozwiązania technologii i produktów oraz wspierał stałą dostawę produktu. Z niecierpliwością czekamy na sukces naszej długoterminowej współpracy w Chinach.