Mengapa lapisan Tantalum carbide (TAC) lebih unggul dari lapisan silikon karbida (sic) dalam pertumbuhan kristal tunggal SiC? - Vetek Semiconductor

Seperti kita ketahui bersama, kristal tunggal SiC, sebagai bahan semikonduktor generasi ketiga dengan kinerja luar biasa, menempati posisi penting dalam pemrosesan semikonduktor dan bidang terkait. Untuk meningkatkan kualitas dan rendemen produk kristal tunggal SiC, selain perlunya bahan yang sesuaiproses pertumbuhan kristal tunggal, karena suhu pertumbuhan kristal tunggal lebih dari 2400℃, peralatan proses, terutama baki grafit yang diperlukan untuk pertumbuhan kristal tunggal SiC dan wadah grafit dalam tungku pertumbuhan kristal tunggal SiC dan bagian grafit terkait lainnya memiliki persyaratan kebersihan yang sangat ketat . 

Kotoran yang diperkenalkan oleh bagian -bagian grafit ini ke kristal tunggal SIC harus dikontrol di bawah level ppm. Oleh karena itu, lapisan anti-polusi yang tahan suhu tinggi harus disiapkan pada permukaan bagian-bagian grafit ini. Kalau tidak, karena kekuatan ikatan antar-kristalin yang lemah dan kotoran, grafit dapat dengan mudah menyebabkan kristal tunggal terkontaminasi.

Keramik TAC memiliki titik leleh hingga 3880 ° C, kekerasan tinggi (kekerasan Mohs 9-10), konduktivitas termal besar (22W · m^-1·K⁻¹), dan koefisien ekspansi termal kecil (6,6 × 10⁻⁶K⁻¹). Mereka menunjukkan stabilitas termokimia yang sangat baik dan sifat fisik yang sangat baik, dan memiliki kompatibilitas kimia dan mekanik yang baik dengan grafit danKomposit C/C.. Mereka adalah bahan pelapis anti-polusi yang ideal untuk bagian grafit yang diperlukan untuk pertumbuhan kristal tunggal SiC.

Dibandingkan dengan keramik TAC, pelapis SIC lebih cocok untuk digunakan dalam skenario di bawah 1800 ° C, dan biasanya digunakan untuk berbagai baki epitaxial, biasanya baki epitaxial yang dipimpin dan baki epitaxial silikon kristal tunggal.

Melalui analisis komparatif spesifik,Tantalum carbide (TAC) Coatinglebih unggul darilapisan silikon karbida (SiC).Dalam proses pertumbuhan kristal tunggal SiC, 

Terutama dalam aspek-aspek berikut:

● Resistensi suhu tinggi:

Lapisan TaC memiliki stabilitas termal yang lebih tinggi (titik leleh hingga 3880°C), sedangkan lapisan SiC lebih cocok untuk lingkungan bersuhu rendah (di bawah 1800°C). Hal ini juga menentukan bahwa dalam pertumbuhan kristal tunggal SiC, lapisan TaC dapat sepenuhnya menahan suhu yang sangat tinggi (hingga 2400°C) yang dibutuhkan oleh proses pengangkutan uap fisik (PVT) pertumbuhan kristal SiC.

● Stabilitas termal dan stabilitas kimia:

Dibandingkan dengan lapisan SIC, TAC memiliki kelembaman kimia yang lebih tinggi dan resistensi korosi. Ini penting untuk mencegah reaksi dengan bahan wadah dan mempertahankan kemurnian kristal yang tumbuh. Pada saat yang sama, grafit yang dilapisi TAC memiliki ketahanan korosi kimia yang lebih baik daripada grafit yang dilapisi SIC, dapat digunakan secara stabil pada suhu tinggi 2600 °, dan tidak bereaksi dengan banyak elemen logam. Ini adalah lapisan terbaik dalam pertumbuhan kristal tunggal semikonduktor generasi ketiga dan skenario etsa wafer. Ketidaksukaan kimia ini secara signifikan meningkatkan kontrol suhu dan kotoran dalam proses, dan menyiapkan wafer silikon karbida berkualitas tinggi dan wafer epitaxial terkait. Sangat cocok untuk peralatan MOCVD untuk menumbuhkan Gan atau Ain kristal tunggal dan peralatan PVT untuk menumbuhkan kristal tunggal SIC, dan kualitas kristal tunggal yang ditanam secara signifikan ditingkatkan.

● Mengurangi kotoran:

Lapisan TAC membantu membatasi penggabungan kotoran (seperti nitrogen), yang dapat menyebabkan cacat seperti mikrotub dalam kristal SIC. Menurut penelitian oleh Universitas Eropa Timur di Korea Selatan, pengotor utama dalam pertumbuhan kristal SIC adalah nitrogen, dan wadah grafit yang dilapisi tantalum karbida dapat secara efektif membatasi penggabungan nitrogen kristal SIC, sehingga mengurangi pembuatan cacat seperti mikrotubes dan meningkatkan kualitas kristal. Studi telah menunjukkan bahwa dalam kondisi yang sama, konsentrasi pembawa wafer SiC yang ditanam dalam cawan grafit lapisan SIC tradisional dan cawan lebur pelapis TAC adalah sekitar 4,5 × 10¹⁷/cm dan 7,6 × 10¹⁵/cm, masing-masing.

● Mengurangi biaya produksi:

Saat ini, harga kristal SiC tetap tinggi, dimana biaya bahan habis pakai grafit mencapai sekitar 30%. Kunci untuk mengurangi biaya bahan habis pakai grafit adalah dengan meningkatkan masa pakainya. Menurut data dari tim peneliti Inggris, lapisan tantalum karbida dapat memperpanjang umur komponen grafit sebesar 35-55%. Berdasarkan perhitungan ini, mengganti grafit berlapis tantalum karbida saja dapat mengurangi biaya kristal SiC sebesar 12%-18%.

Ringkasan

Perbandingan lapisan TaC dan lapisan SIC dengan ketahanan suhu tinggi, sifat termal, sifat kimia, penurunan kualitas, penurunan produksi, produksi rendah, dll. sifat fisik sudut, deskripsi lengkap keindahan lapisan lapisan SiC (TaC) pada panjang produksi kristal SiC tak tergantikan.

Mengapa memilih semikonduktor VeTek?

Vetek Semi-Conductor adalah bisnis semi-konduktor di Cina, yang memproduksi dan memproduksi bahan pengemasan. Produk utama kami termasuk bagian lapisan ikatan CVD, yang digunakan untuk konstruksi ekstensi luar panjang atau semi-konduktif SIC, dan bagian-bagian lapisan TAC. Vetek Semi-konduktor melewati ISO9001, kontrol kualitas yang baik. Vetek adalah inovator dalam industri semi-konduktor melalui penelitian konstan, pengembangan dan pengembangan teknologi modern. Selain itu, Veteksemi memulai industri semi-industri, memberikan teknologi canggih dan solusi produk, dan pengiriman produk tetap yang didukung. Kami menantikan keberhasilan kerja sama jangka panjang kami di Cina.