Mis on TaC-kate?

Kiiresti arenevas pooljuhtide tööstuses on kriitilise tähtsusega materjalid, mis parandavad jõudlust, vastupidavust ja tõhusust. Üks selline uuendus on tantaalkarbiidkate (TaC) – tipptasemel kaitsekiht, mida kantakse grafiitkomponentidele. See blogi uurib TaC-katte definitsiooni, tehnilisi eeliseid ja selle murrangulisi rakendusi pooljuhtide tootmises.

Ⅰ. Mis on TaC-kate?

TaC-kate on kõrgjõudlusega keraamiline kiht, mis koosneb tantaalkarbiidist (tantaali ja süsiniku ühend), mis sadestatakse grafiidi pindadele. Kate kantakse tavaliselt keemilise aurustamise (CVD) või füüsikalise aurustamise (PVD) tehnikate abil, luues tiheda ja ülipuhta barjääri, mis kaitseb grafiiti äärmuslike tingimuste eest.

TaC-katte põhiomadused

●Kõrge temperatuuri stabiilsusTalub temperatuuri üle 2200 °C, edestades traditsioonilisi materjale nagu ränikarbiid (SiC), mis laguneb temperatuuril üle 1600 °C.

●Keemiline vastupidavusVastupidav vesiniku (H₂), ammoniaagi (NH₃), räniaurude ja sulametallide korrosioonile, mis on pooljuhtide töötlemiskeskkondade jaoks kriitilise tähtsusega.

●Ülikõrge puhtusastmegaLisandite tase alla 5 ppm, mis minimeerib saastumisohtu kristallide kasvuprotsessides.

●Termiline ja mehaaniline vastupidavusTugev nakkuvus grafiidiga, madal soojuspaisumine (6,3×10⁻⁶/K) ja kõvadus (~2000 HK) tagavad pikaealisuse termiliste tsüklite korral.

II. TaC-kate pooljuhtide tootmises: peamised rakendused

TaC-kattega grafiitkomponendid on asendamatud täiustatud pooljuhtide valmistamisel, eriti ränikarbiidi (SiC) ja galliumnitriidi (GaN) seadmete puhul. Allpool on toodud nende kriitilised kasutusjuhud:

1. SiC monokristalli kasv

SiC-plaadid on eluliselt tähtsad jõuelektroonika ja elektrisõidukite jaoks. TaC-kattega grafiidist tiiglid ja sustseptorid kasutatakse füüsikalise aurutranspordi (PVT) ja kõrgtemperatuurse CVD (HT-CVD) süsteemides järgmistel eesmärkidel:

● Vähendage saastumistTaC madal lisandite sisaldus (nt boor <0,01 ppm vs 1 ppm grafiidis) vähendab SiC kristallide defekte, parandades kiibi eritakistust (4,5 oomi-cm vs 0,1 oomi-cm katmata grafiidi puhul).

● Täiustage soojusjuhtimistÜhtlane kiirgusvõime (0,3 temperatuuril 1000 °C) tagab ühtlase soojusjaotuse, optimeerides kristallide kvaliteeti.

2. Epitaksiaalne kasv (GaN/SiC)

Metallorgaanilistes CVD (MOCVD) reaktorites kasutatakse TaC-kattega komponente, näiteks kiibikandjaid ja injektoreid:

●Vältida gaasireaktsiooneVastupidav ammoniaagi ja vesiniku söövitamisele temperatuuril 1400 °C, säilitades reaktori terviklikkuse.

●Parandada saagikustVähendades osakeste eraldumist grafiidist, minimeerib CVD TaC-kate epitaksiaalsete kihtide defekte, mis on ülioluline suure jõudlusega LED-ide ja raadiosageduslike seadmete jaoks.

3. Muud pooljuhtide rakendused

●Kõrgtemperatuurilised reaktoridGaN-i tootmisel kasutatavad sustseptorid ja kütteseadmed saavad kasu TaC stabiilsusest vesinikurikastes keskkondades.

●Vahvlite käitlemineKaetud komponendid, näiteks rõngad ja kaaned, vähendavad metalli saastumist vahvlite ülekande ajal

III. Miks TaC-kate on alternatiividest parem?

Võrdlus tavapäraste materjalidega rõhutab TaC paremust:

Andmed pärinevad tööstusharude võrdlustest

IV. Miks valida kutseharidus?

Pärast pidevaid investeeringuid tehnoloogiaalasesse uurimis- ja arendustegevusseKutseharidusTantaalkarbiidiga (TaC) kaetud osad, näiteksTaC-kattega grafiidist juhtrõngas, CVD TaC-kattega plaadisusseptor, TaC-kattega sustseptor epitaksiaseadmete jaoks,Tantaalkarbiidiga kaetud poorne grafiitmaterjaljaTaC-kattega vahvlisusseptor, on Euroopa ja Ameerika turgudel väga populaarsed. VET loodab siiralt saada teie pikaajaliseks partneriks.