Miks on tantaalkarbiidi (TaC) kate parem kui ränikarbiidi (SiC) kate SiC monokristallide kasvatamisel? - VeTeki pooljuht

Nagu me kõik teame, võtab SIC üksikkristall suurepärase jõudlusega kolmanda põlvkonna pooljuhtide materjalina keskmise positsiooni pooljuhtide töötlemisel ja sellega seotud väljadel. SIC üksikkristallproduktide kvaliteedi ja saagise parandamiseks lisaks sobiva vajaduseleühekristallide kasvuprotsess, Kuna ühekristallide kasvutemperatuur on enam kui 2400 ℃ . 

Nende grafiidiosade poolt SIC -i üksikkristallile toodud lisandid tuleb juhtida PPM -i taseme all. Seetõttu tuleb nende grafiidiosade pinnale valmistada kõrge temperatuuriga vastupidav sallimisvastane kate. Vastasel juhul võib grafiit oma nõrga kristalliliste sidemete tugevuse ja lisandite tõttu hõlpsalt põhjustada SIC-i üksikute kristallide saastumise.

TaC keraamika sulamistemperatuur on kuni 3880°C, kõrge kõvadus (Mohsi kõvadus 9-10), suur soojusjuhtivus (22W·m)^-1· K⁻¹) ja väike soojuspaisumistegur (6,6 × 10⁻⁶K⁻¹). Neil on suurepärane termokeemiline stabiilsus ja suurepärased füüsikalised omadused ning neil on hea keemiline ja mehaaniline ühilduvus grafiidiga jaC/C komposiidid. Need on ideaalsed sallimisvastased kattematerjalid grafiidiosade jaoks, mis on vajalikud ühekristallide kasvuks.

Võrreldes TAC -keraamikaga on SIC -katted sobivamad alla 1800 ° C stsenaariumide kasutamiseks ja neid kasutatakse tavaliselt erinevate epitaksiaalsete salvide, tavaliselt juhitud epitaksiaalsete salvede ja üksikute kristallide räni epitaksiaalsete salvede jaoks.

Konkreetse võrdleva analüüsi kaudu,tantaalkarbiid (TAC) kateon parem kuiräni karbiidi (sic) katmineSiC monokristallide kasvu protsessis, 

Peamiselt järgmistes aspektides:

●  Vastupidavus kõrgele temperatuurile:

TAC -kattel on kõrgem termiline stabiilsus (sulamistemperatuur kuni 3880 ° C), samas kui SIC -kattekiht sobib paremini madala temperatuuriga keskkonnas (alla 1800 ° C). See määrab ka, et SIC -i üksikkristallide kasvu korral võib TAC -kattekiht täielikult taluda äärmiselt kõrget temperatuuri (kuni 2400 ° C), mida on vaja SIC kristallide kasvu füüsilise auru transpordi (PVT) protsessis.

● Termiline stabiilsus ja keemiline stabiilsus:

Võrreldes SIC -kattega on TAC -l suurem keemiline inerdus ja korrosioonikindlus. See on hädavajalik, et vältida reaktsiooni tiiglimaterjalidega ja säilitada kasvava kristalli puhtus. Samal ajal on TAC-kattega grafiidil parem keemiline korrosioonikindlus kui SIC-kattega grafiidil, seda saab kasutada stabiilselt kõrgetel temperatuuridel 2600 ° ja see ei reageeri paljude metallielementidega. See on parim kate kolmanda põlvkonna pooljuhtide üksikute kristallide kasvu ja vahvli söövitamise stsenaariumide korral. See keemiline inerdus parandab märkimisväärselt temperatuuri ja lisandite kontrolli protsessis ning valmistab ette kvaliteetseid räni karbiidi vahvlid ja sellega seotud epitaksiaalsed vahvlid. See sobib eriti MOCVD -seadmete jaoks GAN -i või AIN -i üksikristallide ja PVT -seadmete kasvatamiseks, et kasvatada üksikkristalle, ja kasvatatud üksikkristallide kvaliteet on märkimisväärselt paranenud.

●  Vähendage lisandeid:

TAC -kattekiht aitab piirata lisandite (näiteks lämmastiku) lisamist, mis võib põhjustada SIC -kristallide defekte nagu mikroturud. Lõuna -Korea Ida -Euroopa ülikooli uuringute kohaselt on SIC -kristallide kasvu peamine lisand lämmastik ja tantaalkarbiidkattega grafiidiga tiiglid võivad tõhusalt piirata SIC -kristallide lämmastiku integreerimist, vähendades seeläbi defektide tekkimist, näiteks mikrotubasid, nagu mikrotubid ja kristallide kvaliteedi parandamine. Uuringud on näidanud, et samades tingimustes on traditsiooniliste SIC -katte grafiidi- ja TAC -katte tiiglites kasvatatud SIC -vahvlite kandekontsentratsioonid umbes 4,5 × 10¹⁷/cm ja 7,6 × 10¹⁵/cm vastavalt.

●  Vähendage tootmiskulusid.

Praegu on kõrgena püsinud SiC kristallide maksumus, millest grafiidi kulumaterjalide maksumus moodustab ca 30%. Grafiidi kulumaterjalide kulude vähendamise võti on nende kasutusea pikendamine. Briti uurimisrühma andmetel võib tantaalkarbiidkate pikendada grafiitdetailide kasutusiga 35-55%. Selle arvutuse põhjal võib ainult tantaalkarbiidiga kaetud grafiidi asendamine vähendada SiC kristallide maksumust 12–18%.

Kokkuvõte

TaC kihi ja SIC kihi võrdlus kõrge temperatuuritaluvusega, termilised omadused, keemilised omadused, kvaliteedi langus, toodangu langus, madal toodang jne nurkfüüsikalised omadused, SiC kihi (TaC) kihi täielik ilukirjeldus SiC kristalli tootmispikkusel asendamatus.

Miks valida Vetek Semiconductor?

VeTek semi-conductor on pooljuhtide ettevõte Hiinas, mis toodab ja toodab pakkematerjale. Meie peamiste toodete hulka kuuluvad CVD-liimitud kihiosad, mida kasutatakse SiC kristallilise pika või pooljuhtiva välispikenduskonstruktsiooni jaoks, ja TaC-kihi osad. VeTeki pooljuht läbis ISO9001, hea kvaliteedikontrolli. VeTek on pooljuhtide tööstuse uuendaja pideva kaasaegse tehnoloogia uurimise, arendamise ja arendamise kaudu. Lisaks käivitas VeTeksemi pooltööstusliku tööstuse, pakkus kõrgtehnoloogilisi ja tootelahendusi ning toetas fikseeritud toodete tarnimist. Ootame meie pikaajalise koostöö edu Hiinas.