Pourquoi le revêtement en carbure de tantale (TaC) est-il supérieur au revêtement en carbure de silicium (SiC) dans la croissance monocristalline de SiC ? - Semi-conducteur VeTek

Comme nous le savons tous, SIC Crystal, en tant que matériau semi-conducteur de troisième génération avec d'excellentes performances, occupe une position pivot dans le traitement des semi-conducteurs et les champs connexes. Afin d'améliorer la qualité et le rendement des produits monocristallins SIC, en plus de la nécessité d'unprocessus de croissance monocristalline, en raison de sa température de croissance monocristalline de plus de 2 400 ℃, l'équipement de traitement, en particulier le plateau en graphite nécessaire à la croissance monocristalline de SiC et le creuset en graphite dans le four de croissance monocristalline SiC et d'autres pièces en graphite associées, ont des exigences de propreté extrêmement strictes. . 

Les impuretés introduites par ces pièces en graphite dans le monocristal de SiC doivent être contrôlées en dessous du niveau ppm. Par conséquent, un revêtement antipollution résistant aux hautes températures doit être préparé à la surface de ces pièces en graphite. Sinon, en raison de sa faible force de liaison intercristalline et de ses impuretés, le graphite peut facilement provoquer la contamination des monocristaux de SiC.

Les céramiques TAC ont un point de fusion allant jusqu'à 3880 ° C, dureté élevée (dureté Mohs 9-10), grande conductivité thermique (22W · M^-1· K⁻¹) et un faible coefficient de dilatation thermique (6,6 × 10⁻⁶K⁻¹). Ils présentent une excellente stabilité thermochimique et d'excellentes propriétés physiques, et ont une bonne compatibilité chimique et mécanique avec le graphite etComposites C / C. Ce sont des matériaux de revêtement anti-pollution idéaux pour les pièces en graphite nécessaires à la croissance des monocristaux de SiC.

Par rapport aux céramiques TAC, les revêtements SIC sont plus adaptés à une utilisation dans des scénarios inférieurs à 1800 ° C et sont généralement utilisés pour divers plateaux épitaxiaux, généralement LED des plateaux épitaxiaux et des plateaux épitaxiaux en silicium monocristallines.

Grâce à une analyse comparative spécifique,revêtement en carbure de tantale (TaC)est supérieur àrevêtement en carbure de silicium (sic)Dans le processus de croissance unique du SIC, 

Principalement dans les aspects suivants:

●  Résistance aux températures élevées :

Le revêtement TAC a une stabilité thermique plus élevée (point de fusion jusqu'à 3880 ° C), tandis que le revêtement SIC est plus adapté à un environnement à basse température (inférieur à 1800 ° C). Cela détermine également que dans la croissance de SIC monocristal, le revêtement TAC peut résister pleinement au processus de croissance de la croissance des cristaux SIC à température unique SIC,

●  Stabilité thermique et stabilité chimique :

Par rapport au revêtement SIC, le TAC a une inertie chimique plus élevée et une résistance à la corrosion. Ceci est essentiel pour prévenir la réaction avec les matériaux de creuset et maintenir la pureté du cristal croissant. Dans le même temps, le graphite à revêtement TAC a une meilleure résistance à la corrosion chimique que le graphite enduit de SiC, peut être utilisé de manière stable à des températures élevées de 2600 ° et ne réagit pas avec de nombreux éléments métalliques. Il s'agit du meilleur revêtement dans les scénarios de croissance en cristal en cristal semi-conducteur de troisième génération et de gravure à tranche. Cette inertie chimique améliore considérablement le contrôle de la température et des impuretés dans le processus et prépare des plaquettes en carbure de silicium de haute qualité et des tranches épitaxiales apparentées. Il convient particulièrement aux équipements MOCVD pour cultiver des monocristaux GAn ou AIN et des équipements PVT pour faire pousser des monocristaux SIC, et la qualité des monocristaux adultes est considérablement améliorée.

● Réduire les impuretés:

Le revêtement TaC permet de limiter l'incorporation d'impuretés (comme l'azote), qui peuvent provoquer des défauts comme des microtubes dans les cristaux de SiC. Selon une étude de l'Université d'Europe de l'Est en Corée du Sud, la principale impureté dans la croissance des cristaux de SiC est l'azote, et les creusets en graphite revêtus de carbure de tantale peuvent limiter efficacement l'incorporation d'azote des cristaux de SiC, réduisant ainsi la génération de défauts tels que les microtubes. et améliorer la qualité des cristaux. Des études ont montré que dans les mêmes conditions, les concentrations de porteurs de plaquettes de SiC cultivées dans des creusets traditionnels en graphite à revêtement SiC et dans des creusets à revêtement TAC sont d'environ 4,5 × 10.¹⁷/ cm et 7,6 × 10¹⁵/cm, respectivement.

●  Réduire les coûts de production :

Actuellement, le coût des cristaux SIC est resté élevé, dont le coût des consommables en graphite représente environ 30%. La clé pour réduire le coût des consommables de graphite est d'augmenter sa durée de vie. Selon les données de l'équipe de recherche britannique, le revêtement en carbure de tantale peut prolonger la durée de vie des pièces de graphite de 35 à 55%. Sur la base de ce calcul, le remplacement du graphite enduit de carbure de tantale peut réduire le coût des cristaux SIC de 12% à 18%.

Résumé

Comparaison de la couche TaC et de la couche SIC avec résistance à haute température, propriétés thermiques, propriétés chimiques, réduction de la qualité, diminution de la production, faible production, etc. propriétés physiques angulaires, description complète de la beauté de la couche SiC (TaC) sur la longueur de production du cristal SiC irremplaçable.

Pourquoi choisir Vetek Semiconductor?

VeTek semi-conductor est une entreprise de semi-conducteurs en Chine qui fabrique et fabrique des matériaux d'emballage. Nos principaux produits comprennent des pièces à couche collée CVD, utilisées pour la construction d'extensions externes longues ou semi-conductrices cristallines SiC, et des pièces à couche TaC. Le semi-conducteur VeTek a passé la norme ISO9001, bon contrôle de qualité. VeTek est un innovateur dans l'industrie des semi-conducteurs grâce à une recherche, un développement et un développement constants de technologies modernes. En outre, VeTeksemi a lancé l'industrie semi-industrielle, fourni des technologies et des solutions de produits avancées et pris en charge la livraison de produits fixes. Nous attendons avec impatience le succès de notre coopération à long terme en Chine.